Ուղեղի գիտությունը նյարդակենսաբանություն է։ Աստծո առեղծվածը և ուղեղի գիտությունը

Գիտակցության էկոլոգիա. Կյանք. Բացարձակապես ապացուցված է, որ մեր ուղեղը վայրենի պլաստիկ բան է, և անհատական ​​մարզումները լրջորեն ազդում են դրա վրա՝ շատ ավելի մեծ չափով, քան բնածին նախատրամադրվածությունները:

Երբ համեմատում ենք այլ կենդանիների ձագերի հետ, կարող ենք ասել, որ մարդը ծնվում է թերզարգացած ուղեղով.նրա զանգվածը նորածնի մոտ կազմում է մեծահասակների ուղեղի զանգվածի միայն 30%-ը: Էվոլյուցիոն կենսաբանները ենթադրում են, որ մենք պետք է վաղաժամ ծնվենք, որպեսզի մեր ուղեղը զարգանա՝ շփվելով նրանց հետ։ արտաքին միջավայր. Գիտության լրագրող Ասյա Կազանցևան «Ինչու՞ պետք է ուղեղը սովորի» դասախոսությանը: «Գեղարվեստական ​​կրթություն 17/18» հաղորդաշարի շրջանակներում ասաց

Նեյրոգիտության տեսանկյունից ուսուցման գործընթացի մասին

եւ բացատրեց, թե ինչպես է ուղեղը փոխվում փորձի ազդեցության տակ, ինչպես նաեւ, թե ինչպես են քունն ու ծուլությունը օգտակար ուսումնասիրության ժամանակ։

Ով ուսումնասիրում է սովորելու ֆենոմենը

Հարցին, թե ինչու է ուղեղը սովորում, զբաղվում են առնվազն երկու կարևոր գիտություններ՝ նյարդաբանություն և փորձարարական հոգեբանություն: Նյարդակենսաբանությունը, որն ուսումնասիրում է նյարդային համակարգը և այն, ինչ տեղի է ունենում ուղեղում նեյրոնների մակարդակով սովորելու պահին, ամենից հաճախ աշխատում է ոչ թե մարդկանց, այլ առնետների, խխունջների և որդերի հետ: Փորձարարական հոգեբանները փորձում են հասկանալ, թե ինչ բաներ են ազդում մարդու սովորելու կարողության վրա, օրինակ՝ նրան տալ կարևոր առաջադրանք, որը ստուգում է նրա հիշողությունը կամ սովորելու կարողությունը և հետևել, թե ինչպես է նա հաղթահարում այդ խնդիրը: Այս գիտությունները արագ զարգացել են վերջին տարիները.

Եթե ​​դուք ուսմանը նայեք փորձարարական հոգեբանության տեսանկյունից, ապա օգտակար է հիշել, որ այս գիտությունը հանդիսանում է բիհևորիզմի ժառանգորդը, և վարքաբանները կարծում էին, որ ուղեղը սև արկղ է, և նրանց սկզբունքորեն չէր հետաքրքրում, թե ինչ է կատարվում այնտեղ։ այն. Նրանք ուղեղն ընկալեցին որպես մի համակարգ, որի վրա կարող են ազդել գրգռիչները, որից հետո ինչ-որ կախարդանք է տեղի ունենում նրա մեջ, և այն որոշակի կերպ է արձագանքում այդ գրգռիչներին։ Վարքագծողներին հետաքրքրում էր, թե ինչպիսին կարող է լինել այս ռեակցիան և ինչ կարող է ազդել դրա վրա: Նրանք հավատում էին դրանուսուցումը վարքի փոփոխություն է նոր տեղեկատվության յուրացման արդյունքում

Այս սահմանումը դեռ լայնորեն կիրառվում է ճանաչողական գիտություններում։ Ասենք, եթե աշակերտին տալիս էին կարդալու Կանտին, ու նա հիշում էր, որ «գլխից վեր աստղազարդ երկինք կա և իմ մեջ բարոյական օրենք», նա դա բարձրաձայնեց քննության ժամանակ և նրան հինգ տվեցին, ապա պարապմունքը կայացավ. .

Մյուս կողմից, նույն սահմանումը վերաբերում է մորուքավոր կնիքի վարքագծին (aplysia): Նյարդաբանները հաճախ փորձարկում են այս փափկամարմին: Եթե ​​Ապլիզային ցնցում եք պոչում, նա սկսում է վախենալ շրջապատող իրականությունից և հետ է քաշում իր մաղձերը՝ ի պատասխան թույլ գրգռիչների, որոնցից նախկինում չէր վախենում: Այսպիսով, նա նույնպես ենթարկվում է վարքի, սովորելու փոփոխության։ Այս սահմանումը կարող է կիրառվել նույնիսկ ավելի պարզ կենսաբանական համակարգերի համար: Պատկերացրեք երկու նեյրոնների համակարգ, որոնք միացված են մեկ կոնտակտի միջոցով: Եթե ​​դրա վրա կիրառենք երկու թույլ հոսանքի իմպուլս, ապա նրա հաղորդունակությունը ժամանակավորապես կփոխվի, և մի նեյրոնի համար ավելի հեշտ կլինի ազդանշաններ ուղարկել մյուսին։ Սա նույնպես ուսուցում է այս փոքրիկ կենսաբանական համակարգի մակարդակով: Այսպիսով, ուսուցումից, որը մենք դիտարկում ենք արտաքին իրականության մեջ, հնարավոր է կամուրջ կառուցել դեպի այն, ինչ տեղի է ունենում ուղեղում: Այն ունի նեյրոններ, որոնց փոփոխությունները ազդում են մեր արձագանքի վրա շրջակա միջավայրին, այսինքն՝ տեղի ունեցած ուսուցմանը:

Ինչպես է աշխատում ուղեղը

Բայց ուղեղի մասին խոսելու համար պետք է հիմնական հասկացողություն ունենալ, թե ինչպես է այն աշխատում: Ի վերջո, մեզանից յուրաքանչյուրի գլխում կա այս մեկուկես կիլոգրամ նյարդային հյուսվածքը։ Ուղեղը կազմված է 86 միլիարդ նյարդային բջիջներից կամ նեյրոններից։Տիպիկ նեյրոնն ունի բազմաթիվ պրոցեսներով բջջային մարմին: Գործընթացների մի մասը կազմում են դենդրիտները, որոնք հավաքում են տեղեկատվություն և փոխանցում այն ​​նեյրոնին։ Եվ մի երկար գործընթաց՝ աքսոնը, այն փոխանցում է հաջորդ բջիջներին: Տեղեկատվության փոխանցումը մեկ նյարդային բջջի մեջ նշանակում է էլեկտրական իմպուլս, որն անցնում է գործընթացի երկայնքով, ինչպես մետաղալարով: Մի նեյրոնը մյուսի հետ շփվում է շփման կետի միջոցով, որը կոչվում է «սինապս», ազդանշանը գալիս է քիմիական նյութերի օգնությամբ: Էլեկտրական իմպուլսը հանգեցնում է մոլեկուլների՝ նյարդային հաղորդիչների՝ սերոտոնին, դոֆամին, էնդորֆինների արտազատմանը: Նրանք թափանցում են սինապտիկ ճեղքվածքով, գործում են հաջորդ նեյրոնի ընկալիչների վրա և այն փոխում է իր ֆունկցիոնալ վիճակը, օրինակ՝ նրա թաղանթի վրա բացվում են ալիքներ, որոնց միջով սկսում են անցնել նատրիումի, քլորիդի, կալցիումի, կալիումի և այլն իոններ։ որ, իր հերթին, դրա վրա նույնպես ձևավորվում է պոտենցիալ տարբերություն, և էլեկտրական ազդանշանը գնում է ավելի հեռու՝ հաջորդ բջիջ։

Բայց երբ բջիջը ազդանշան է փոխանցում մեկ այլ բջիջ, դա ամենից հաճախ բավարար չէ վարքագծի որոշ նկատելի փոփոխությունների համար, քանի որ մեկ ազդանշան կարող է պատահաբար ստանալ նաև համակարգում ինչ-որ խախտման պատճառով: Տեղեկատվություն փոխանակելու համար բջիջները միմյանց բազմաթիվ ազդանշաններ են փոխանցում: Ուղեղի հիմնական կոդավորման պարամետրը իմպուլսների հաճախականությունն է. երբ մի բջիջ ցանկանում է ինչ-որ բան փոխանցել մեկ այլ բջիջ, այն սկսում է վայրկյանում հարյուրավոր ազդանշաններ ուղարկել: Ի դեպ, 1960-70-ականների վաղ հետազոտական ​​մեխանիզմները ձայնային ազդանշան էին կազմում։ Փորձարարական կենդանու ուղեղում էլեկտրոդ է տեղադրվել, և լաբորատորիայում լսվող գնդացիրի թրթռոցի արագությամբ կարելի է հասկանալ, թե որքան ակտիվ է նեյրոնը։

Զարկերակային հաճախականության կոդավորման համակարգը աշխատում է տեղեկատվության փոխանցման տարբեր մակարդակներում՝ նույնիսկ պարզ տեսողական ազդանշանների մակարդակով: Ցանցաթաղանթի վրա ունենք կոններ, որոնք արձագանքում են տարբեր ալիքների՝ կարճ (դպրոցական դասագրքում դրանք կոչվում են կապույտ), միջին (կանաչ) և երկար (կարմիր): Երբ լույսի որոշակի երկարություն ներթափանցում է ցանցաթաղանթ, տարբեր կոններ տարբեր աստիճանի հուզվում են: Իսկ եթե ալիքը երկար է, ապա կարմիր կոնը սկսում է ինտենսիվ ազդանշան ուղարկել ուղեղին, որպեսզի հասկանաք, որ գույնը կարմիր է։ Այնուամենայնիվ, այստեղ ամեն ինչ այնքան էլ պարզ չէ. կոնների զգայունության սպեկտրը համընկնում է, և կանաչը նույնպես ձևացնում է, որ նա տեսել է նման բան: Հետո ուղեղն ինքնուրույն վերլուծում է այն։

Ինչպես է ուղեղը որոշումներ կայացնում

Սկզբունքները, որոնք օգտագործվում են ժամանակակից մեխանիկական հետազոտությունների և իմպլանտացված էլեկտրոդներով կենդանիների վրա կատարված փորձերի ժամանակ, կարող են կիրառվել շատ ավելի բարդ վարքային ակտերի դեպքում: Օրինակ՝ ուղեղում կա այսպես կոչված հաճույքի կենտրոն՝ միջուկը: Որքան ակտիվ է այս տարածքը, այնքան առարկան ավելի շատ է սիրում այն, ինչ տեսնում է, և այնքան մեծ է հավանականությունը, որ նա կցանկանա գնել այն կամ, օրինակ, ուտել: Տոմոգրաֆի հետ փորձերը ցույց են տալիս, որ միջուկի որոշակի ակտիվությամբ հնարավոր է, նույնիսկ մինչ մարդն իր որոշումը կբարձրաձայնի, օրինակ՝ բլուզ գնելու հետ կապված, ասել՝ կգնի այն, թե ոչ։ Ինչպես ասում է հիանալի նյարդաբան Վասիլի Կլյուչարևը. մենք անում ենք ամեն ինչ, որպեսզի գոհացնենք մեր նեյրոններին միջուկում:

Դժվարությունն այն է, որ մեր ուղեղում չկա դատողությունների միասնություն, յուրաքանչյուր բաժին կարող է ունենալ իր կարծիքը տեղի ունեցողի մասին։ Մի պատմություն, որը նման է ցանցաթաղանթի կոների վեճին, կրկնվում է ավելի բարդ բաներով։ Ենթադրենք, դուք տեսնում եք բլուզ, այն ձեզ դուր է գալիս, և ձեր միջուկը ազդանշաններ է արձակում: Մյուս կողմից, այս բլուզն արժե 9 հազար ռուբլի, իսկ աշխատավարձը մեկ շաբաթ անց, և այնուհետև ձեր ամիգդալան կամ ամիգդալան (հիմնականում բացասական հույզերի հետ կապված կենտրոնը) սկսում է արձակել իր էլեկտրական ազդակները. գումար է մնացել. Եթե ​​հիմա գնենք այս բլուզը, խնդիրներ կունենանք»։ Ճակատային ծառի կեղևը որոշում է կայացնում՝ կախված նրանից, թե ով է ավելի բարձր բղավում՝ միջուկը, թե ամիգդալան: Եվ այստեղ կարևոր է նաև այն, որ ամեն անգամ հետո մենք կարողանում ենք վերլուծել, թե ինչ հետևանքների է հանգեցրել այս որոշումը։ Փաստն այն է, որ ճակատային ծառի կեղևը շփվում է ամիգդալայի և միջուկի և հիշողության հետ կապված ուղեղի մասերի հետ. նրանք պատմում են, թե ինչ է տեղի ունեցել վերջին անգամից հետո, երբ մենք նման որոշում կայացրեցինք: Կախված դրանից՝ ճակատային ծառի կեղևը կարող է ավելի ուշադիր լինել այն ամենի նկատմամբ, ինչ ասում են ամիգդալան և միջուկը: Այսպիսով, ուղեղը կարող է փոխվել փորձի ազդեցության տակ:

Ինչու՞ ենք մենք ծնվում փոքր ուղեղներով:

Մարդկանց բոլոր երեխաները ծնվում են թերզարգացած, բառացիորեն վաղաժամ՝ համեմատած ցանկացած այլ տեսակի երեխաների հետ: Ոչ մի կենդանի չունի այդքան երկար մանկություն, ինչպես մարդը, և նրանք չունեն այնպիսի սերունդ, որը կծնվի մեծահասակի ուղեղի զանգվածի համեմատ այդքան փոքր ուղեղով. մարդու նորածնի մոտ դա ընդամենը 30% է:

Բոլոր հետազոտողները համաձայն են, որ մենք ստիպված ենք ծնել անհաս մարդու՝ նրա ուղեղի տպավորիչ չափերի պատճառով։ Դասական բացատրությունը մանկաբարձական երկընտրանքն է, այսինքն՝ երկոտանի և մեծ գլխի միջև կոնֆլիկտի պատմությունը: Այսպիսի գլխով ու մեծ ուղեղով ձագ լույս աշխարհ բերելու համար պետք է ունենալ լայն կոնքեր, բայց դրանք անվերջ լայնացնելն անհնար է, քանի որ դա կխանգարի քայլելուն։ Ըստ մարդաբան Հոլլի Դանսվորթի՝ ավելի հասուն երեխաներ ծնելու համար բավական կլիներ ծննդյան ջրանցքի լայնությունը մեծացնել ընդամենը երեք սանտիմետրով, բայց էվոլյուցիան դեռ ինչ-որ պահի կանգնեցրեց ազդրերի ընդլայնումը։ Էվոլյուցիոն կենսաբանները ենթադրում են, որ մենք, հավանաբար, պետք է վաղաժամ ծնվենք, որպեսզի մեր ուղեղը զարգանա արտաքին միջավայրի հետ փոխազդեցության մեջ, քանի որ արգանդում, որպես ամբողջություն, բավականին շատ խթաններ կան:

Բլեքմորի և Կուպերի կողմից հայտնի ուսումնասիրություն կա. Նրանք 70-ականներին փորձեր են անցկացրել ձագերի հետ. մեծ մասամբ նրանց պահել են մթության մեջ և օրական հինգ ժամ դրել լուսավոր գլանում, որտեղից ստացել են աշխարհի անսովոր պատկերը։ Կատուների մի խումբը մի քանի ամիս տեսել է միայն հորիզոնական գծեր, իսկ մյուս խումբը՝ ուղղահայաց: Արդյունքում՝ ձագուկները մեծ խնդիրներ ունեցան իրականության ընկալման հետ։ Ոմանք բախվել են աթոռների ոտքերին, քանի որ չեն կարողացել տեսնել ուղղահայաց գծերը, մյուսները նույն կերպ անտեսել են հորիզոնականները, օրինակ՝ նրանք չեն հասկացել, որ սեղանը եզր ուներ: Նրանց հետ փորձարկվել են, փայտով խաղացել։ Եթե ​​կատվիկը մեծացել է հորիզոնական գծերի մեջ, ապա նա տեսնում և բռնում է հորիզոնական փայտիկ, բայց ուղղակի չի նկատում ուղղահայացը։ Այնուհետև նրանք էլեկտրոդներ տեղադրեցին ձագերի գլխուղեղի կեղևի մեջ և նայեցին, թե ինչպես պետք է թեքվի փայտիկը, որպեսզի նեյրոնները սկսեն ազդանշաններ արձակել: Կարևոր է, որ նման փորձի ժամանակ չափահաս կատվի հետ ոչինչ չպատահի, բայց փոքրիկ կատվի ձագի աշխարհը, որի ուղեղը նոր է սովորում ընկալել ինֆորմացիան, կարող է ընդմիշտ աղավաղվել նման փորձի արդյունքում։ Նեյրոնները, որոնք երբեք չեն ենթարկվել, դադարում են գործել:

Մենք կարծում էինք, որ որքան շատ կապեր տարբեր նեյրոնների, մարդկային ուղեղի բաժանմունքների միջև, այնքան լավ: Սա ճիշտ է, բայց որոշակի վերապահումներով։ Հարկավոր է ոչ միայն, որ շատ կապեր լինեն, այլ որ դրանք կապ ունենան իրական կյանքի հետ։Մեկուկես տարեկան երեխան ունի շատ ավելի շատ սինապսներ, այսինքն՝ ուղեղի նեյրոնների շփումներ, քան Հարվարդի կամ Օքսֆորդի պրոֆեսորը։ Խնդիրն այն է, որ այս նեյրոնները միացված են պատահականորեն: Վաղ տարիքում ուղեղը արագորեն հասունանում է, և նրա բջիջները տասնյակ հազարավոր սինապսներ են կազմում ամեն ինչի և ամեն ինչի միջև։ Յուրաքանչյուր նեյրոն ցրում է գործընթացները բոլոր ուղղություններով, և նրանք կառչում են այն ամենից, ինչին կարող են հասնել: Բայց հետո սկսում է գործել «Օգտագործիր կամ կորցրու» սկզբունքը։ Ուղեղը ապրում է միջավայրըև փորձում է գլուխ հանել տարբեր խնդիրներից. երեխային սովորեցնում են համակարգել շարժումները, բռնել չնչին և այլն: Երբ նրան ցույց են տալիս, թե ինչպես ուտել գդալով, նա իր կեղևում կապեր ունի, որոնք օգտակար են գդալով ուտելու համար, քանի որ այն նրանց միջոցով էր, որ նա նյարդային ազդակներ էր մղում: Իսկ կապերը, որոնք պատասխանատու են ամբողջ սենյակով շիլա նետելու համար, ավելի քիչ են արտահայտվում, քանի որ ծնողները չեն խրախուսում նման արարքները։

Սինապսի աճի գործընթացները բավականին լավ են հասկացվում մոլեկուլային մակարդակում: Էրիկ Կանդելը Նոբելյան մրցանակի է արժանացել այն բանի համար, որ նա կռահել է, որ հիշողությունն ուսումնասիրում է ոչ թե մարդկանց մեջ։ Մարդն ունի 86 միլիարդ նեյրոն, և քանի դեռ գիտնականը չի հասկանում այդ նեյրոնները, նա պետք է ոչնչացնի հարյուրավոր սուբյեկտների: Եվ քանի որ ոչ ոք թույլ չի տալիս այդքան շատ մարդկանց ուղեղները բացել՝ տեսնելու համար, թե ինչպես են նրանք սովորել գդալ բռնել, Կանդելը հղացավ խխունջների հետ աշխատելու գաղափարը: Aplysia-ն գերհարմար համակարգ է՝ դուք կարող եք աշխատել դրա հետ՝ ուսումնասիրելով ընդամենը չորս նեյրոն: Փաստորեն, այս փափկամարմինն ավելի շատ նեյրոններ ունի, բայց նրա օրինակում շատ ավելի հեշտ է բացահայտել ուսման և հիշողության հետ կապված համակարգերը: Փորձերի ընթացքում Կանդելը հասկացավ, որ կարճաժամկետ հիշողությունը գոյություն ունեցող սինապսների հաղորդունակության ժամանակավոր բարձրացումն է, իսկ երկարաժամկետ հիշողությունը նոր սինապտիկ կապերի աճն է։

Պարզվեց, որ սա կիրառելի է նաև մարդկանց համար։ կարծես մենք քայլում ենք խոտերի վրայով. Սկզբում մեզ չի հետաքրքրում, թե ուր ենք գնալու դաշտում, բայց աստիճանաբար քայլում ենք մի արահետ, որը հետո վերածվում է գրունտային ճանապարհի, իսկ հետո ասֆալտապատ փողոցի ու լամպերով եռաշերտ մայրուղու։ Նմանապես, նյարդային իմպուլսները անցնում են ուղեղի իրենց ուղիները:

Ինչպես են ձևավորվում ասոցիացիաները

Մեր ուղեղն այնպես է դասավորված. այն կապեր է ստեղծում միաժամանակ տեղի ունեցող իրադարձությունների միջև:Սովորաբար, երբ փոխանցվում է նյարդային ազդակ, նեյրոհաղորդիչներ են արտազատվում, որոնք գործում են ընկալիչի վրա, իսկ էլեկտրական ազդակը գնում է դեպի հաջորդ նեյրոն։ Բայց կա մեկ ընկալիչ, որն այդպես չի աշխատում, և այն կոչվում է NMDA: Այն մոլեկուլային մակարդակում հիշողության ձևավորման հիմնական ընկալիչներից մեկն է: Դրա առանձնահատկությունն այն է, որ այն աշխատում է, եթե ազդանշանը միաժամանակ երկու կողմից է եկել։

Բոլոր նեյրոնները տանում են ինչ-որ տեղ:Կարելի է հանգեցնել մեծ նեյրոնային ցանցի, որը կապված է սրճարանում գերժամանակակից երգի ձայնի հետ: Իսկ մյուսները՝ մեկ այլ ցանց՝ կապված այն փաստի հետ, որ դուք ժամադրության եք գնացել: Ուղեղը սրված է՝ պատճառն ու հետևանքը կապելու համար, այն կարողանում է անատոմիական մակարդակով հիշել, որ կապ կա երգի և ժամադրության միջև: Ռեցեպտորը ակտիվանում է և թույլ է տալիս կալցիումին անցնել: Այն սկսում է մտնել հսկայական քանակությամբ մոլեկուլային կասկադներ, որոնք հանգեցնում են նախկինում չաշխատող գեների աշխատանքին։ Այս գեներն իրականացնում են նոր սպիտակուցների սինթեզ, և մեկ այլ սինապս է աճում։ Այսպիսով, երգի համար պատասխանատու նեյրոնային ցանցի և ամսաթվի համար պատասխանատու ցանցի միջև կապն ավելի ուժեղ է դառնում: Հիմա նույնիսկ թույլ ազդանշանը բավական է, որ նյարդային ազդակը գնա և դու ասոցիացիա կազմես։

Ինչպես է ուսումն ազդում ուղեղի վրա

Ուտել հայտնի պատմությունԼոնդոնի տաքսու վարորդների մասին. Չգիտեմ հիմա ինչպես է, բայց ընդամենը մի քանի տարի առաջ Լոնդոնում իսկական տաքսու վարորդ դառնալու համար պետք էր քաղաքում կողմնորոշման քննություն հանձնել առանց նավիգատորի, այսինքն՝ իմանալ առնվազն երկուսը. ու կես հազար փողոց, միակողմանի երթեւեկություն, ճանապարհային նշաններ, արգելում է կանգ առնելը, ինչպես նաև կարողանալ լավագույն երթուղին կառուցել։ Ուստի լոնդոնյան տաքսու վարորդ դառնալու համար մարդիկ մի քանի ամիս գնում էին դասընթացների։ Հետազոտողները հավաքագրել են մարդկանց երեք խումբ. Մեկ խումբ՝ գրանցվել է տաքսու վարորդ դառնալու դասընթացների։ Երկրորդ խումբը՝ նրանք, ովքեր նույնպես գնացել են դասընթացների, բայց դուրս են մնացել: Իսկ երրորդ խմբի մարդիկ չեն էլ մտածել տաքսիստ դառնալու մասին։ Բոլոր երեք խմբերին գիտնականները տոմոգրաֆիա են արել՝ հիպոկամպում գորշ նյութի խտությունը տեսնելու համար: Սա ուղեղի կարևոր հատված է, որը կապված է հիշողության և տարածական մտածողության ձևավորման հետ: Պարզվել է, որ եթե մարդը չի ցանկանում տաքսու վարորդ դառնալ, կամ ուզում է, բայց չի ուզում, ապա նրա հիպոկամպում գորշ նյութի խտությունը մնում է նույնը։ Բայց եթե նա ցանկանում էր դառնալ տաքսու վարորդ, անցել է վերապատրաստում և իսկապես տիրապետել է նոր մասնագիտության, ապա գորշ նյութի խտությունը աճել է մեկ երրորդով, սա շատ է:

Եվ չնայած լիովին պարզ չէ, թե որտեղ է պատճառը և որտեղ է հետևանքը (արդյո՞ք մարդիկ իսկապես յուրացրել են նոր հմտություն, թե՞ նրանք ի սկզբանե լավ զարգացած ունեին ուղեղի այս հատվածը, և, հետևաբար, նրանց համար հեշտ էր. սովորել), մեր ուղեղը, անկասկած, վայրի պլաստիկ բան է, և անհատական ​​մարզումները լրջորեն ազդում են դրա վրա՝ շատ ավելի մեծ չափով, քան բնածին նախատրամադրվածությունները: Կարեւոր է, որ նույնիսկ 60 տարեկանում մարզվելն ազդեցություն ունենա ուղեղի վրա։ Իհարկե, ոչ այնքան արդյունավետ և արագ, որքան 20 տարեկանում, բայց ընդհանուր առմամբ ուղեղը պահպանում է պլաստիկության որոշակի կարողություն ողջ կյանքի ընթացքում:

Ինչու՞ պետք է ուղեղը ծույլ լինի և քնի

Երբ ուղեղը ինչ-որ բան է սովորում, այն նոր կապեր է ստեղծում նեյրոնների միջև:Իսկ այս գործընթացը դանդաղ ու թանկ է ընթանում, դրա վրա պետք է ծախսել շատ կալորիաներ, շաքար, թթվածին, էներգիա։ Ընդհանուր առմամբ, մարդու ուղեղը, չնայած այն հանգամանքին, որ նրա քաշը կազմում է ամբողջ մարմնի քաշի միայն 2%-ը, սպառում է մեր ստացած ողջ էներգիայի մոտ 20%-ը: Ուստի ամեն առիթով նա փորձում է ոչինչ չսովորել, էներգիա չվատնել։ Իրականում, սա շատ հաճելի է նրա կողմից, քանի որ եթե մենք անգիր սովորեինք այն ամենը, ինչ տեսնում ենք ամեն օր, ապա բավականին արագ կխելագարվեինք:

Ուսուցման մեջ, ուղեղի տեսանկյունից, երկու հիմնարար կա կարևոր պահեր. Առաջինն այն է, որ երբ մենք տիրապետում ենք որևէ հմտության, մեզ համար ավելի հեշտ է դառնում անել ճիշտը, քան սխալը:Օրինակ, դուք սովորում եք մեքենա վարել մեխանիկական փոխանցման տուփով, և սկզբում ձեզ չի հետաքրքրում առաջինից երկրորդը կամ առաջինից չորրորդը անցնելը: Ձեր ձեռքի և ուղեղի համար այս բոլոր շարժումները հավասարապես հավանական են. ձեզ համար նշանակություն չունի, թե որ ուղղությամբ վարեք նյարդային ազդակները: Իսկ երբ արդեն ավելի փորձառու վարորդ ես, ֆիզիկապես ավելի հեշտ է արագությունը ճիշտ փոխելը: Եթե ​​դուք նստեք սկզբունքորեն այլ դիզայնով մեքենա, կրկին ստիպված կլինեք մտածել և վերահսկել կամքի ուժով, որպեսզի թափը չընկնի անհաջող ճանապարհով:

Երկրորդ կարևոր կետ.

Քունը սովորելու ամենակարևոր բանն է։

Այն ունի բազմաթիվ գործառույթներ՝ պահպանելով առողջությունը, իմունիտետը, նյութափոխանակությունը և ուղեղի տարբեր ասպեկտները: Բայց բոլոր նյարդաբանները համաձայն են դրան Քնի ամենակարևոր գործառույթը տեղեկատվության և սովորելու հետ աշխատելն է:Երբ մենք տիրապետում ենք հմտությանը, մենք ցանկանում ենք երկարաժամկետ հիշողություն ձևավորել: Նոր սինապսները աճում են մի քանի ժամվա ընթացքում, սա երկար գործընթաց է, և ձեր ուղեղի համար դա անելու լավագույն ժամանակն է, երբ դուք ոչինչ չեք անում: Քնի ժամանակ ուղեղը մշակում է օրվա ընթացքում ստացված տեղեկատվությունը և ջնջում այն, ինչ պետք է մոռանալ:

Գոյություն ունի փորձ առնետների հետ, որտեղ նրանց սովորեցրել են քայլել լաբիրինթոսով՝ ուղեղում էլեկտրոդներ տեղադրելով և պարզել, որ քնած ժամանակ նրանք կրկնում են լաբիրինթոսով անցած ճանապարհը, իսկ հաջորդ օրը նրանք ավելի լավ են քայլում: Մարդկային շատ թեստեր ցույց են տվել, որ այն, ինչ մենք սովորում ենք քնելուց առաջ, ավելի շատ է հիշվում, քան այն, ինչ սովորում ենք առավոտյան: Պարզվում է, որ այն ուսանողները, ովքեր սկսում են քննությանը նախապատրաստվել ինչ-որ տեղ կեսգիշերին մոտ, ամեն ինչ ճիշտ են անում։ Նույն պատճառով կարևոր է մտածել խնդիրների մասին քնելուց առաջ: Իհարկե, ավելի դժվար կլինի քնելը, բայց մենք հարցը կբեռնենք ուղեղի մեջ, և միգուցե առավոտյան ինչ-որ լուծում գա։ Ի դեպ, երազները, ամենայն հավանականությամբ, պարզապես տեղեկատվության մշակման կողմնակի ազդեցություն են:

Ինչպես սովորելը կախված է զգացմունքներից

Ուսուցումը մեծապես կախված է ուշադրությունից:, քանի որ այն ուղղված է նեյրոնային ցանցի հատուկ ուղիներով անընդհատ իմպուլսներ ուղարկելուն: Հսկայական քանակությամբ տեղեկատվությունից մենք կենտրոնանում ենք ինչ-որ բանի վրա, այն տեղափոխում աշխատանքային հիշողություն:Ավելին, այն, ինչի վրա մենք կենտրոնացնում ենք մեր ուշադրությունը, ընկնում է երկարաժամկետ հիշողության մեջ: Դուք կարող եք հասկանալ իմ ամբողջ դասախոսությունը, բայց դա չի նշանակում, որ ձեզ համար հեշտ կլինի այն վերապատմել: Եվ եթե թղթի վրա հենց հիմա հեծանիվ եք նկարում, դա չի նշանակում, որ այն լավ կքշի: Մարդիկ հակված են մոռանալ կարևոր մանրամասները, հատկապես, եթե նրանք հեծանիվների մասնագետ չեն:

Երեխաները միշտ էլ ուշադրության խնդիրներ են ունեցել։ Բայց հիմա այս առումով ամեն ինչ ավելի հեշտ է դառնում։ IN ժամանակակից հասարակությունկոնկրետ փաստացի գիտելիք այլևս այդքան էլ պետք չէ, պարզապես դրանց թիվը աներևակայելի մեծ է: Շատ ավելի կարևոր է տեղեկատվությունն արագ նավարկելու, վստահելի աղբյուրները անվստահելիներից տարբերելու կարողությունը: Մենք գրեթե այլևս կարիք չունենք երկար ժամանակ նույն բանի վրա կենտրոնանալու և մեծ քանակությամբ տեղեկատվության անգիր անել. ավելի կարևոր է արագ անցնել:Բացի այդ, այժմ ավելի ու ավելի շատ մասնագիտություններ կան միայն այն մարդկանց համար, ովքեր դժվարանում են կենտրոնանալ։

Ուսուցման վրա ազդող ևս մեկ կարևոր գործոն կա՝ էմոցիաները։ Իրականում, սա ընդհանուր առմամբ հիմնական բանն է, որ մենք ունեցել ենք էվոլյուցիայի միլիոնավոր տարիների ընթացքում, նույնիսկ նախքան այս հսկայական ճակատային կեղևը կառուցելը: Մենք գնահատում ենք որոշակի հմտության յուրացման արժեքը այն առումով, թե դա մեզ հաճելի է, թե ոչ: Հետևաբար, հիանալի է, եթե մեր հիմնական կենսաբանական հուզական մեխանիզմները կարողանան ներգրավվել ուսուցման մեջ: Օրինակ՝ կառուցել այնպիսի մոտիվացիոն համակարգ, որում ճակատային ծառի կեղևը չի կարծում, որ մենք պետք է ինչ-որ բան սովորենք հաստատակամության և կենտրոնացման միջոցով, այլ որի միջուկը ասում է, որ իրեն ուղղակի դուր է գալիս այս գործունեությունը:

Մեր ընտանիքների համար

* * *

«Դա իսկապես փայլուն է... Նյարդահոգեբուժության և ինտուիցիայի իմ կարդացած ամենահիասքանչ գրքերից մեկը»:

Մոնա Լիզա Շուլց, բ.գ.թ., ինտուիցիայի արթնացում գրքի հեղինակ

«Այս աշխատանքը չափազանց կարևոր է գիտության և կրոնի միջև հարաբերությունների հետագա զարգացման համար։ Որպես գիտնականներ, ովքեր ուսումնասիրել են կրոնական փորձի նյարդակենսաբանական հիմքերը՝ հաշվի առնելով դրա աստվածաբանական վերլուծությունն ու գնահատումը, այս գրքի հեղինակները եզակի են: Գիրքը համոզիչ կերպով ցույց է տալիս մեզ, որ միտքն անխուսափելիորեն հակված է դեպի հոգևորությունը և կրոնական փորձառությունները:

Հայր Ռոնալդ Մերֆի, ճիզվիտների միաբանություն, Ջորջթաունի համալսարանի պրոֆեսոր

«Այս կարևոր գիրքը աշխարհիկ ընթերցողին, հետազոտողին և կլինիկական բժիշկին ծանոթացնում է նյարդագիտության ոլորտում նոր հայտնագործություններին՝ կապված ուղեղի, առողջության և հիվանդության վրա հոգևոր փորձառությունների ազդեցության հետ: Հիանալի դասագիրք»:

Դեյվիդ Լարսոն, MD, MPH, Առողջապահության հետազոտությունների ազգային ինստիտուտի նախագահ

«Փենսիլվանիայի համալսարանի բժշկական հետազոտությունների բաժանմունքի զարմանալի աշխատանքը առաջանում է նոր տարածքնեյրոթեոլոգիա»:

Ազգային դեղագործական կարգավորող ասոցիացիայի (Կանադա) NAPRA վերանայման հրապարակումը

«Այս գիրքը ձեզ կստիպի լրջորեն մտածել կրոնի մասին… քանի որ այն ընդհանուր շրջանակ է տրամադրում հոգևոր կյանքի մասին մտորումների և քննարկման համար Նյուբերգը, դ'Աքվիլին և Ռոուզը հիանալի աշխատանք են կատարել՝ գրելով այս համարձակ գիրքը: Այն պետք է կարդալ ոչ միայն կրոնական շրջանակներում, այլեւ գրքերի քննարկման խմբերում ու դպրոցներում»։

The Providence Journal

«Հեշտ գրված և հեշտ ընթերցվող... հմայական գիրք մեր մտքի և վերջնական իրականության փոխհարաբերությունների մասին»

Catholic Digest ամսագիր

1. Աստծո լուսանկար. Հավատքի կենսաբանության ներածություն

Համալսարանական մեծ հիվանդանոցի մի փոքրիկ, մութ լաբորատորիայում Ռոբերտ անունով մի երիտասարդ մոմ է վառում, հասմիկի խունկ վառում, այնուհետև նստում հատակին և հեշտությամբ ընդունում լոտոսի դիրքը: Հավատարիմ բուդդիստը, ով զբաղվում է տիբեթյան մեդիտացիայով, նա պատրաստվում է նորից սկսել ներքին մտախոհական ճանապարհորդություն: Ինչպես միշտ, Ռոբերտը փորձում է հանդարտեցնել մտքի անդադար խոսակցությունները, որպեսզի նա կարողանա սուզվել ավելի խորը և պարզ ներքին իրականության մեջ: Նա նախկինում հազար անգամ նման ճանապարհորդություններ է արել, բայց հիմա ինչ-որ առանձնահատուկ բան է տեղի ունենում. մինչ նա մտնում է ներհոգևոր իրականություն, այնպես, որ շրջապատող նյութական աշխարհը դառնում է գունատ պատրանք, նա գրեթե բառացիորեն կապված է ֆիզիկականի հետ այստեղ և հիմա: բամբակյա թելերի օգնությունը:

Լարի մի ծալված ծայրը գտնվում է Ռոբերտի մոտ, մյուսը գտնվում է կողքի սենյակի լաբորատորիայի փակ դռան հետևում՝ մատիս վրա.

Ջինը և ես սպասում ենք, որ Ռոբերտը լարով մեզ ազդանշան տա, որ նրա մեդիտացիոն վիճակը հասել է իր տրանսցենդենտալ գագաթնակետին: Մեզ համար առանձնահատուկ հետաքրքրություն է ներկայացնում հոգևոր վերելքի պահը: 1
Քանի որ դատողությունը, թե երբ է մեդիտացիան հասնում իր գագաթնակետին, խիստ սուբյեկտիվ է, այն շատ դժվար է սահմանել և նույնիսկ ավելի դժվար է չափել: Այնուամենայնիվ, նման «գագաթնակետային» վիճակը չափազանց հետաքրքիր է, քանի որ այն կրում է ամենախորը հոգևոր իմաստը և ամենաուժեղ ազդեցությունը մարդու վրա: Պիկ փորձը կարելի է հայտնաբերել մի քանի տարբեր գործիքների միջոցով, որոնք թույլ են տալիս միաժամանակ վերահսկել տարբեր պարամետրերի փոփոխությունը: Նման պահերը բացահայտելու ամենահեշտ ձևը ցուցիչների մոնիտորինգն է, ինչպիսիք են ուղեղում արյան հոսքը, ուղեղի էլեկտրական ակտիվությունը և որոշ սոմատիկ ռեակցիաներ, մասնավորապես արյան ճնշումը և սրտի հաճախությունը: Սկսելով մեր հետազոտությունը՝ մենք փորձեցինք կենտրոնանալ իր փորձառությունները գնահատող մարդու սուբյեկտիվ զգացմունքների վրա։ Այդ իսկ պատճառով մեդիտացիոն առարկաները իրենց կողքին մի պարան էին պահում, որը թույլ էր տալիս, չխանգարելով մեդիտացիայի ընթացքին, ազդանշան տալ մեզ այն պահին, երբ նրանք հասնում էին ամենախոր վիճակին։ Քանի որ մենք ուսումնասիրել ենք մեդիտացիայի ամենափորձառուներին, նրանք քիչ դժվարություններ են ունեցել կամ ընդհանրապես չեն ունեցել լարը: Այս պայմաններն ավելի մանրամասն ուսումնասիրելու համար ավելի շատ հետազոտություններ կպահանջվեն: Առայժմ բավական է ասել, որ մենք կարող ենք ուսումնասիրել կամ ենթադրել գագաթնակետային վիճակների մասին՝ հիմնվելով «պակաս խորը» վիճակների ուսումնասիրության վրա, թեև մեզ համար դժվար է հասկանալ, թե երբ և ինչպես են տեղի ունենում այդ գագաթնակետային փորձառությունները: Հարկ է նշել մեր հետազոտության մյուս երկու ամենակարևոր մասնակիցների անունները՝ Փենսիլվանիայի համալսարանի հիվանդանոցի միջուկային բժշկության ղեկավար դոկտոր Աբաս Ալավին, ով ինձ մեծ աջակցություն ցույց տվեց, թեև երբեմն բավականին տարօրինակ բաներ էի անում, և դոկտ. Մայքլ Բեյմը, որը կապված է նույն Փենսիլվանիայի համալսարանի հետ, ներքին բժշկության մասնագետ, ով զբաղվում է տիբեթյան բուդդայականությամբ:

Մեթոդ. Ինչպես գրավել հոգևոր իրականությունը

Տարիների ընթացքում Ջինն ու ես ուսումնասիրում էինք կրոնական փորձի և ուղեղի ֆունկցիայի փոխհարաբերությունները, և մենք հույս ունեինք, որ ուսումնասիրելով Ռոբերտի ուղեղի գործունեությունը նրա մեդիտացիայի ամենաինտենսիվ և առեղծվածային պահերին, մենք կարող ենք ավելի լավ հասկանալ մարդու գիտակցության և մարդու գիտակցության միջև առեղծվածային կապերը: նրա մշտական ​​անդիմադրելի ցանկությունը՝ հարաբերություններ հաստատել իրենից ավելի մեծ բանի հետ:

Ավելի վաղ Ռոբերտը մեզ հետ զրույցում փորձել էր բառերով նկարագրել, թե ինչպես է իր մեդիտացիան հասնում հոգեւոր գագաթնակետին. Նախ, նա ասաց, որ միտքը կարգավորվում է, ինչը թույլ է տալիս առաջանալ ես-ի ավելի խորը և հստակ հատվածը: Ռոբերտը կարծում է, որ ներքին եսը իր ինքնության ամենավստահական մասն է, և այս մասը երբեք չի փոխվում: Ռոբերտի համար այս ներքին եսը փոխաբերություն կամ պարզապես վերաբերմունք չէ, այն ունի բառացի իմաստ, այն կայուն է և իրական։ Ահա թե ինչ է մնում, երբ միտքը թողնում է իր հոգսերը, վախերը, ցանկությունները և այլ գործողությունները: Նա հավատում է, որ այս ներքին եսը իր էության բուն էությունն է: Եթե ​​խոսակցության մեջ ճնշում գործադրվի, Ռոբերտը կարող է նույնիսկ իր «հոգին» անվանել: 2
Այստեղ ամենից շատ օգտագործվում է «հոգի» բառը լայն իմաստով, հակառակ դեպքում դա կարող է շփոթություն առաջացնել կրոնի և հոգևորության մասին արևելյան և արևմտյան պատկերացումների միջև։ Բուդդայական համոզմունքները շատ դժվար է բացատրել արևմտյան մտածողության տեսանկյունից: Այնուամենայնիվ, այստեղ մենք փորձել ենք ներկայացնել այս ներկայացումները հնարավորինս պարզ ձևով:

«Կա հավերժության և անսահմանության զգացում…

Այս պահին ես կարծես դառնում եմ բոլորի և ամեն ինչի մի մասը, միանում եմ եղածին»

Ռոբերտն ասում է, որ երբ այս խորը գիտակցությունը (ինչպիսին էլ որ լինի դրա բնույթը) առաջանում է մեդիտացիայի պահերին, երբ նա ամբողջովին կլանված է ներքինի մասին խորհրդածությամբ, նա հանկարծ սկսում է հասկանալ, որ իր ներքին եսը մեկուսացված մի բան չէ, այլ այն անքակտելիորեն կապված է։ ամբողջ ստեղծագործությամբ: Այնուամենայնիվ, երբ նա փորձում է նկարագրել սա չափազանց անձնական փորձխոսքերով, դա անխուսափելիորեն վերաբերում է ծանոթ կլիշեներին, որոնք մարդիկ օգտագործել են դարեր շարունակ՝ փորձելով խոսել անբացատրելի հոգևոր փորձառությունների մասին: «Կա հավերժության և անսահմանության զգացում»,- կարող է ասել նա: «Այս պահին ես մի տեսակ դառնում եմ բոլորի և ամեն ինչի մի մասը, միանում եմ եղածին»։ 3
Նկարագրելով իրենց փորձառությունները՝ մեր առարկաները սովորաբար խոսում են աշխարհի հետ միասնության զգացման, Ես-ի անհետացման և ուժեղ հույզերի մասին, որոնք սովորաբար կապված են խորը խաղաղության վիճակի հետ:

Ավանդական գիտնականի համար նման խոսքերն արժեք չունեն. Գիտությունը զբաղվում է այն ամենով, ինչը կարելի է կշռել, հաշվել և չափել, և այն, ինչ հնարավոր չէ ստուգել օբյեկտիվ դիտարկման հիման վրա, պարզապես չի կարող գիտական ​​կոչվել: Թեև, եթե որևէ գիտնական հետաքրքրված լիներ Ռոբերտի փորձով, նա պետք է որպես մասնագետ հայտարարեր, որ մեդիտացիոն պրակտիկայի խոսքերը չափազանց անձնական են և չափազանց ենթադրական, այնպես որ դրանք դժվար թե մատնանշեն նյութական աշխարհում որևէ կոնկրետ երևույթ: 4
Տիպիկ դեպքում գիտական ​​մեթոդթույլ է տալիս «իրական» անվանել միայն այն իրերը, որոնք կարելի է չափել։

Այնուամենայնիվ, երկար տարիներ անց հետազոտական ​​աշխատանքՋինը և ես հավատացել ենք, որ Ռոբերտի հաղորդած փորձառությունները շատ իրական են և կարող են չափվել և ստուգվել իրական գիտության միջոցով: 5
«Իրական» բառն այստեղ պարտադիր չէ, որ ենթադրի նման փորձի հետ կապված ինչ-որ արտաքին իրականության առկայություն, այն հուշում է, որ այդ փորձն առնվազն ներքին իրականություն ունի։

Ահա թե ինչն է ինձ ստիպում Ջինի հետևում նստել նեղ զննման սենյակում՝ բարակ թել պահելով մատներիս միջև. ես սպասում եմ Ռոբերտի առեղծվածային թռիչքի պահին, որովհետև ուզում եմ «լուսանկարել» փորձառությունը: 6
Մենք հասկանում ենք, որ սա պարզապես «լուսանկար» չէ, այլ դա է մեր աշխատանքի էությունը։ Ինտենսիվ առեղծվածային փորձառության պահը ճշգրիտ կերպով ֆիքսելը հեշտ չէ, և թեև մեր առարկաները պլանավորում են իրենց մեդիտացիոն վարժությունները, շատ դժվար է կանխատեսել, թե որքան կտևի այդպիսի վիճակը և որքան ուժեղ կլինի այն: Այնուամենայնիվ, մենք հավատում ենք, որ ի վիճակի ենք ուսումնասիրել ուղեղի գործընթացները, որոնք հիմք են հանդիսանում մեդիտացիայի գործընթացի համար, և ստեղծել ուղեղի աշխատանքի հստակ և զարմանալի պատկերը հոգևոր փորձառությունների պահերին:

Հոգևոր փորձառությունները իրական են և կարող են չափվել և ստուգվել իրական գիտությամբ:

Ռոբերտը մեդիտացիա է անում, և մենք սպասում ենք մոտ մեկ ժամ։ Հետո ես զգում եմ, որ նա նրբորեն քաշում է թելը: Դա նշանակում է, որ ժամանակն է, որ ես ռադիոակտիվ նյութը ներարկեմ IV-ի մեջ, որպեսզի այն երկար խողովակի միջոցով ներարկվի Ռոբերտի ձախ ձեռքի երակ: Մենք նրան մի փոքր ավելի շատ ժամանակ ենք տալիս մեդիտացիան ավարտելու համար, իսկ հետո անմիջապես տանում ենք միջուկային բժշկության բաժանմունքի սենյակներից մեկը, որտեղ կա մեկ ֆոտոն արտանետվող համակարգչային տոմոգրաֆիայի (SPECT) գերժամանակակից սարք։ Ռոբերտն ակնթարթորեն հայտնվում է մետաղյա սեղանի վրա, և երեք գամմա տեսախցիկներ սկսում են պտտվել նրա գլխի շուրջ՝ ռոբոտների հստակ շարժման օգնությամբ։

SPECT տեսախցիկը բարձր տեխնոլոգիական պատկերման սարք է, որը հայտնաբերում է ռադիոակտիվ ճառագայթումը 7
Կան որոշ այլ պատկերային տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են SPECT-ը, որոնք կարող են օգտագործվել ուղեղի գործունեությունը ուսումնասիրելու համար: Դրանք են՝ պոզիտրոնային էմիսիոն տոմոգրաֆիան (PET) և ֆունկցիոնալ մագնիսառեզոնանսային տոմոգրաֆիան (fMRI): Այս տեխնիկաներից յուրաքանչյուրն ունի իր առավելություններն ու թերությունները մյուսների համեմատ: Մենք ընտրեցինք SPECT-ը գործնական նկատառումներից ելնելով. այս տեխնիկան թույլ էր տալիս սուբյեկտին մեդիտացիա անել սկանավորման սարքից դուրս, ինչն ավելի դժվար կլիներ անել PET-ով, իսկ fMRI-ով ամբողջովին անհնար:

SPECT տեսախցիկները սկանավորում են Ռոբերտի գլուխը՝ որոնելով ռադիոակտիվ նյութի կուտակում, որը մենք ներարկել ենք այն պահին, երբ նա քաշեց թելը: Այս նյութը տարածվում է արյունատար անոթների միջոցով և գրեթե անմիջապես հասնում է ուղեղի բջիջներին, որտեղ այն մնում է մի քանի ժամ։ Այսպիսով, SPECT մեթոդը մեզ տալիս է Ռոբերտի ուղեղում արյան հոսքի վիճակի ճշգրիտ սառեցման շրջանակ՝ նյութի ներարկումից անմիջապես հետո, այսինքն՝ հենց մեդիտացիայի գագաթնակետին:

Ուղեղի որոշ հատվածում արյան հոսքի ավելացումը վկայում է այս հատվածի ակտիվության բարձրացման մասին: 8
Ընդհանուր առմամբ, արյան հոսքի ավելացումը կապված է ակտիվության բարձրացման հետ, այն պատճառով, որ ուղեղն ինքն է կարգավորում իր արյան հոսքը՝ կախված իր առանձին մասերի կարիքներից։ Չնայած սա բացարձակ կանոն չէ։ Կաթվածի կամ գլխի վնասվածքի դեպքում այս հարաբերությունը չի նկատվում։ Բացի այդ, որոշ նյարդային բջիջներ ակտիվացնում են ուղեղի որոշ հատվածներ, իսկ մյուս բջիջները ճնշում են նրանց գործունեությունը: Այսպիսով, արյան հոսքի ավելացումը կարող է ցույց տալ գործունեության ճնշումը, ինչը հանգեցնում է ընդհանուր առմամբ ուղեղի գործունեության նվազմանը:

Քանի որ մենք այժմ բավականին լավ հասկանում ենք, թե ինչ գործառույթներ են կատարում ուղեղի առանձին հատվածները, կարող ենք ենթադրել, որ SPECT-ը մեզ կտա Ռոբերտի ուղեղի աշխատանքի պատկերը նրա մեդիտացիայի գագաթնակետին:

Տվյալները, որոնք մենք ստանում ենք

Ստացված տվյալներն իսկապես հետաքրքիր են։ CT սկանավորման ժամանակ մենք տեսնում ենք անսովոր ակտիվության նշաններ ուղեղի հետևի վերին մասում գտնվող գորշ նյութի փոքր հատվածում (տես Նկար 1): Նեյրոնների այս պլեքսը, որն ունի խիստ մասնագիտացված ֆունկցիա, կոչվում է հետին վերին պարիետալ բլիթ, բայց այս գրքի համար մենք հորինել ենք այս տարածքի այլ անվանում՝ կողմնորոշման ասոցիացիայի տարածք կամ OAS: 9
Այստեղ պետք է նշել, որ այս գրքում մենք հաճախ օգտագործում ենք գիտությանը անհայտ տերմիններ. երբեմն մենք օգտագործում ենք մեր սեփական հասկացությունները, որոնք պետք է օգնեն ընթերցողին հասկանալու ուղեղի մեխանիզմը: Այնուամենայնիվ, մենք փորձել ենք գիտական ​​տերմինների վերաբերյալ ուղեցույցներ տրամադրել հետաքրքրվողներին:

OAP-ի առաջնային խնդիրն է անձի կողմնորոշումը ֆիզիկական տարածության մեջ: Այն գնահատում է այն, ինչ գտնվում է վերևում և ներքևում, օգնում է մեզ դատել անկյուններն ու հեռավորությունները և թույլ է տալիս անվտանգ նավարկելու վտանգավոր ֆիզիկական միջավայրերում: 10
Այս գրքում մենք կխոսենք ուղեղի տարբեր մասերի գործառույթների մասին։ Չնայած գործառույթները որոշ չափով կապված են ուղեղի որոշ մասերի հետ, չպետք է մոռանալ, որ ուղեղը միշտ աշխատում է որպես մեկ միասնական համակարգ, որտեղ յուրաքանչյուր առանձին մասի աշխատանքի համար անհրաժեշտ է մյուս մասերի համակարգված աշխատանքը:

Նման գործառույթ իրականացնելու համար այս գոտին առաջին հերթին պետք է ունենա մարդու ֆիզիկական սահմանների հստակ ու կայուն պատկեր։ Պարզ ասած, այն պետք է հստակորեն բաժանի ձեզ մնացած ամեն ինչից, այն ամենից, ինչ դուք չեք, այն ամենից, ինչը կազմում է մնացած տիեզերքը:

Բրինձ. 1. Վերին շարքը ցույց է տալիս առարկայի ուղեղի պատկերը, երբ նա հանգստանում է. երևում է, որ ակտիվության մակարդակը համաչափ է բաշխված ողջ ուղեղում։ (Պատկերի վերին մասը ուղեղի դիմային հատվածն է, ուշադրության ասոցիատիվ գոտին՝ CBA, իսկ ստորին մասը համապատասխանում է կողմնորոշիչ-ասոցիատիվ գոտուն՝ OAZ): Ներքևի շարքում պատկերված են առարկայի ուղեղի պատկերները։ մեդիտացիայի ժամանակ, մինչդեռ ձախ կողմնորոշման գոտու ակտիվությունը (ձեր աջ) նկատելիորեն փոքր է համապատասխան աջ գոտուց: (Որքան մուգ է տարածքը, այնքան ավելի ակտիվ է, և որքան բաց է, այնքան քիչ ակտիվ:) Մենք այստեղ ներկայացնում ենք սև-սպիտակ պատկերներ, քանի որ դա տալիս է պատկերին ճիշտ կոնտրաստը տպելիս, թեև համակարգչի էկրանին մենք տեսնում ենք պատկերներ: գույնի մեջ։

Կարող է տարօրինակ թվալ, որ ուղեղին անհրաժեշտ էր հատուկ մեխանիզմ՝ ձեզ տարբերելու աշխարհի ամեն ինչից. նորմալ գիտակցության համար այս տարբերությունը ծիծաղելիորեն ակնհայտ է թվում: Բայց դա պայմանավորված է հենց նրանով, որ ՕԱԶ-ն իր աշխատանքը կատարում է բարեխղճորեն և աննկատ։ Եվ ուղեղի այս հատվածի պարտությամբ մարդու համար չափազանց դժվար է տեղաշարժվել տիեզերքում: Երբ նման մարդը, օրինակ, մոտենում է անկողնուն, ուղեղն այնքան էներգիա է ծախսում անընդհատ գնահատելով անկյունները, խորություններն ու հեռավորությունները, որ առանց նրա օգնության ուղղակի պառկելը մարդու համար անհավանական դժվար գործ է դառնում։ Առանց կողմնորոշման գոտու օգնության, որն անընդհատ վերահսկում է մարմնի փոփոխվող դիրքը, մարդը չի կարող գտնել իր տեղը տարածության մեջ ո՛չ մտավոր, ո՛չ ֆիզիկապես, այնպես որ, երբ նա փորձում է պառկել մահճակալին, կարող է ընկնել հատակին կամ , եթե հասցնի ներքնակի վրա լինել, երբ ցանկանա ավելի հարմարավետ պառկել, անհարմար դիրքով կսեղմվի պատին։

Բայց նորմալ պայմաններում OAS-ն օգնում է հստակ պատկերացում կազմել աշխարհի ֆիզիկական դիրքի մասին, որպեսզի մենք ընդհանրապես ստիպված չլինենք մտածել այդ մասին: Իր աշխատանքը լավ կատարելու համար կողմնորոշման գոտին պահանջում է նյարդային ազդակների մշտական ​​ներհոսք զգայական սենսորներից ամբողջ մարմնով: OAS-ը դասավորում և մշակում է այս ազդակները մեր կյանքի յուրաքանչյուր պահի անսովոր արագությամբ: Իր աշխատանքի անհավատալի հզորությամբ և արագությամբ այն գերազանցում է ամենաժամանակակից համակարգիչներին:

Հետևաբար, զարմանալի չէ, որ Ռոբերտի ուղեղի SPECT պատկերները, որոնք արվել են մինչև մեդիտացիան նրա նորմալ գիտակցության վիճակում (հիմնական մակարդակ), ցույց են տալիս, որ ուղեղի շատ մասեր, ներառյալ կողմնորոշման գոտին, գտնվում են բարձր ակտիվության վիճակում: Միևնույն ժամանակ մենք էկրանին տեսնում ենք վառ կարմիր կամ դեղին գույնի պուլսացիոն փայլատակումներ։

Երբ Ռոբերտի մեդիտացիան հասնում է իր գագաթնակետին, ուղեղի պատկերները ցույց են տալիս այս տարածքը որպես սառը կանաչ և բլուզ, ինչը ցույց է տալիս ակտիվության կտրուկ նվազում:

Այս բացահայտումը մեզ զարմացրեց. Մենք գիտենք, որ կողմնորոշման գոտին երբեք չի դադարում. այդ դեպքում ինչպե՞ս կարող ենք բացատրել ուղեղի այս փոքր հատվածի գործունեության նման անսովոր նվազումը:

Եվ ահա մեզ մոտ մի զարմանալի միտք ծագեց. եթե կողմնորոշման գոտին շարունակում է աշխատել նորմալ ինտենսիվությամբ, բայց ինչ-որ բան արգելափակել է զգայական տեղեկատվության հոսքը դեպի այն։ 11
Տեղեկատվության հոսքի այս կարգի արգելափակում նկատվում է որոշ գործընթացներում՝ ինչպես նորմալ, այնպես էլ պաթոլոգիական։ Ուղեղի շատ կառույցներ զրկված են տեղեկատվության ներհոսքից տարբեր արգելակիչ համակարգերի գործողության պատճառով: Այս գործընթացները ավելի մանրամասն կքննարկենք ավելի ուշ:

Այս վարկածը կբացատրի այս ոլորտում ուղեղի ակտիվության նվազումը։ Եվ ավելի հետաքրքիր է մեկ այլ բան. սա կարող է նշանակել, որ ՕԳԾ-ն որոշ ժամանակով «կուրանում է», զրկվում է նորմալ աշխատանքի համար անհրաժեշտ տեղեկատվությունից։

Ի՞նչ պետք է տեղի ունենա, հարցրինք մենք ինքներս մեզ, երբ ՕԳԾ-ն կորցնի իրեն անհրաժեշտ տեղեկատվությունը: Արդյո՞ք նա կշարունակի հետևել մարմնի սահմաններին: Բայց եթե անհրաժեշտ տեղեկատվությունը դադարի հոսել OAP, այն չի կարողանա որոշել այդ սահմանները:

Ինչպե՞ս կգործի ուղեղն այս դեպքում: Միգուցե կողմնորոշման գոտին, չկարողանալով գտնել մարմնական «ես»-ի սահմանները, ընդունի՞, որ նման սահմաններ չկան։ Միգուցե այս դեպքում ուղեղը կարողանա Ես-ին օժտել ​​անսահմանությամբ և այն ընկալել որպես կապերի համակարգ բոլորի և այն ամենի հետ, ինչը մտքի ոլորտում է։ Իսկ նման պատկերն ընկալվում է որպես վերջնական ու անհերքելի իրականություն։

Ահա թե ինչպես են Ռոբերտը և արևելյան միստիկների ավելի վաղ սերունդները նկարագրել իրենց առեղծվածային և հոգևոր փորձառությունները և մեդիտացիայի իրենց ամենաբարձր պահերը: Ահա թե ինչպես են դա ասում հինդուների Ուպանիշադները.

Արևելքից և արևմուտքից հոսող գետի պես
Ընկնում է ծովը և դառնում նրա հետ,
Լիովին մոռանալով առանձին գետերի գոյության մասին,
Այսպիսով, բոլոր ստեղծագործությունները կորցնում են իրենց առանձինությունը,
Երբ նրանք վերջապես միաձուլվեն:12
Cit. Մեջբերված՝ Easwaran, 1987 թ.

Ռոբերտը մեր ութ առարկաներից մեկն էր, ովքեր տիբեթական մեդիտացիա էին անում: Յուրաքանչյուր դեպքում դա նույն սովորական պրոցեդուրան էր, և գրեթե բոլոր առարկաների դեպքում SPECT սկանավորումը բացահայտեց կողմնորոշման գոտու ակտիվության նվազում այն ​​պահին, երբ նրանց մեդիտացիան հասավ գագաթին: 13
Թեև ոչ բոլոր առարկաներն են ցույց տվել ակտիվության որոշակի նվազում կողմնորոշման գոտում, ուժեղ բացասական հարաբերակցություն կարող է հայտնաբերվել ճակատային բլթի (ուղեղի մի շրջան, որը ներգրավված է ուշադրության կենտրոնացման մեջ) և կողմնորոշման գոտու ակտիվության միջև: Այս տվյալներից հետևում է հետևյալ եզրակացությունը՝ որքան լավ է սուբյեկտը կենտրոնացնում ուշադրությունը մեդիտացիայի ժամանակ, այնքան ավելի շատ է արգելվում տեղեկատվության հոսքը դեպի կողմնորոշման գոտի։ Բայց ինչո՞ւ բոլոր առարկաների մոտ չի նվազել կողմնորոշման գոտու ակտիվությունը։ Այստեղ երկու հնարավոր բացատրություն կա. Նախ, հնարավոր է, որ սուբյեկտը, որի OAS-ի ակտիվությունը չի նվազել, չի մեդիտացիա անում նույնքան հաջող, որքան մյուսները, և չնայած մենք անընդհատ փորձում էինք գնահատել մեդիտացիայի գործընթացը, սա խորապես սուբյեկտիվ վիճակ է, որը դժվար է չափել: Երկրորդ, այս ուսումնասիրությունը մեզ թույլ տվեց ուսումնասիրել մեդիտացիայի միայն մեկ կոնկրետ պահ։ Հնարավոր է, որ դրա վաղ փուլերում կա կողմնորոշման գոտու ակտիվության աճ, երբ առարկան կենտրոնանում է տեսողական պատկերի վրա: Միգուցե մենք կարող էինք նկատել, որ կողմնորոշման գոտու ակտիվությունը բարձրանում է, մնում է բազային մակարդակում կամ նվազում՝ կախված մեդիտացիայի այն փուլից, որում իրականում գտնվում է սուբյեկտը, թեև նա ինքն է կարծում, որ ավելի խորը փուլում է: Մենք ավելի մանրամասն կքննարկենք այս բացահայտումների հետևանքները առեղծվածային փորձառության գլխում:

Ավելի ուշ մենք ընդլայնեցինք փորձի շրջանակը և նույն կերպ ուսումնասիրեցինք մի քանի ֆրանցիսկյան միանձնուհիների աղոթքի ժամանակ: 14
Այս փորձերի մասին ավելին տե՛ս Newberg et al. 1997, 2000 թ.

Կրկին SPECT սկանավորումը ցույց տվեց, որ կրոնական փորձառությունների գագաթնակետին քույրերը կարող էին դիտել ուղեղի գործունեության նմանատիպ փոփոխություններ: Սակայն, ի տարբերություն բուդդիստների, քույրերն այլ կերպ են նկարագրել իրենց փորձը. նրանք խոսում էին Աստծուն մոտ լինելու և Նրա հետ միաձուլվելու հստակ զգացողության մասին: 15
Մենք սովորաբար կօգտագործենք արական սեռը Աստծո մասին խոսելիս, թեև Նրա մասին կարելի է մտածել այլ կերպ:

Նրանց նկարագրությունները նման էին անցյալի քրիստոնյա միստիկների խոսքերին, ներառյալ տասներեքերորդ դարի ֆրանցիսկյան միանձնուհի Անժելա Ֆոլինյոյի խոսքերը. որ ես այլևս չէի ապրում իմ սովորական վիճակում, այլ ինձ առաջնորդեցին դեպի մի աշխարհ, որտեղ ես միացած էի Աստծո հետ և կարող էի ուրախանալ ամեն ինչով:

Մեր հետազոտության և տվյալների կուտակման միջոցով Ջինը և ես գտանք այն, ինչ մենք կարծում ենք, որ դա հիմնավոր ապացույց է, որ մեր սուբյեկտների առեղծվածային փորձառությունը՝ գիտակցության փոփոխված վիճակը, երբ նրանք ասում են, որ Ես-ը միաձուլվում է ավելի մեծ բանի հետ, պարզապես զգացմունքային չէր: հետաքրքրասիրություն կամ հետաքրքրություն: պարզապես ֆանտազիայի արգասիք էր, բայց միշտ համապատասխանում էր մի շարք նկատելի նյարդաբանական երևույթների, բավականին անսովոր, բայց ոչ ուղեղի աշխատանքի նորմալ ռեժիմից դուրս: Այլ կերպ ասած, միստիկական փորձը կենսաբանորեն իրական է, դիտելի և կարող է լինել գիտական ​​հետազոտության առարկա:

Կրոնական փորձառությունների գագաթնակետին կարելի է նկատել ուղեղի գործունեության զգալի փոփոխություններ:

Այս արդյունքը մեզ համար անսպասելի չէր. Փաստորեն, մեր բոլոր նախորդ հետազոտությունները կանխատեսել են դա: Տարիների ընթացքում մենք նայեցինք գիտական ​​աշխատություններնվիրված կրոնական պրակտիկաների և ուղեղի փոխհարաբերություններին, փորձելով հասկանալ, թե որն է հավատքի կենսաբանական հիմքը: Մենք ուսումնասիրել ենք մեծ թվովմեծ մասը տարբեր նյութեր. Որոշ ուսումնասիրություններ ուղղել են մեզ հետաքրքրող հարցեր պարզ ֆիզիոլոգիայի մակարդակով, ասենք, նրանք խոսում էին փոփոխության մասին արյան ճնշումմեդիտացիայի ժամանակ. Մյուսները շատ ավելի վեհ հարցերով էին զբաղվում, օրինակ՝ փորձ էր արվում չափել աղոթքի բուժիչ ուժը: Մենք ուսումնասիրեցինք մահվան կլինիկական հետազոտությունները, ուսումնասիրեցինք էպիլեպսիայով և շիզոֆրենիայի հետևանքով առաջացած առեղծվածային հույզերը, հավաքեցինք տվյալներ քիմիական նյութերի կամ ուղեղի շրջանների էլեկտրական խթանման միջոցով հրահրված հալյուցինացիաների վերաբերյալ:

Բացի գիտական ​​գրականություն ուսումնասիրելուց, մենք փնտրեցինք միստիկ փորձառությունների նկարագրություններ համաշխարհային կրոններում և առասպելներում: Մասնավորապես, Ջինը ուսումնասիրել է հնագույն մշակույթների ծիսական գործելակերպը և փորձել կապ գտնել ծեսերի առաջացման և մարդու ուղեղի էվոլյուցիայի միջև: Կրոնական ծեսերի և ուղեղի միջև այս կապի վերաբերյալ տվյալների ծով կա, բայց դրանցից քչերն են եղել համահունչ կամ ներառված են համահունչ պատկերի մեջ: Բայց երբ Ջինն ու ես ուսումնասիրում էինք կրոնական փորձի, ծեսի և ուղեղի մասին տեղեկատվության լեռները, գլուխկոտրուկի որոշ հատվածներ վերածվեցին նկարների, որոնք խորը իմաստ ունեն: Աստիճանաբար մենք ստեղծեցինք մի վարկած, որ հոգևոր փորձն իր արմատներով սերտորեն կապված է մարդու կենսաբանական էության հետ: Ինչ-որ իմաստով կենսաբանությունը սահմանում է հոգևոր ձգտումները:

Հոգևոր փորձն իր արմատներով սերտորեն կապված է մարդու կենսաբանական էության հետ։

SPECT սկանավորումը թույլ տվեց մեզ սկսել փորձարկել մեր վարկածը՝ ուսումնասիրելով հոգևոր պրակտիկայով զբաղվող մարդկանց ուղեղի գործունեությունը: Մենք չենք կարող ասել, որ ստացված արդյունքները բացարձակապես ապացուցում են մեր գործը, բայց դրանք հաստատում են մեր վարկածը՝ ցույց տալով, որ հոգևոր փորձի պահին ուղեղն իրեն պահում է այնպես, ինչպես կանխատեսել է մեր տեսությունը։ 16
Այս ուսումնասիրությունները միայն մեր առաջին փորձն էին հոգևոր փորձառության նեյրոֆիզիոլոգիայի էմպիրիկ ուսումնասիրության համար: Այնուամենայնիվ, ստացված արդյունքները, ինչպես նաև այլ ուսումնասիրությունների արդյունքները (տես՝ Herzog et al. 1990-1991, Lou et al. 1999), հաստատեցին մեր վարկածի կարևորագույն դրույթները։

Այս հուսադրող արդյունքները խորացրին մեր ոգևորությունը աշխատանքի նկատմամբ և մեծացրին մեր հետաքրքրությունը հարցերի նկատմամբ, որոնք մեզ մտահոգում էին երկար տարիների հետազոտությունների ընթացքում: Սրանք այն հարցերն են, որոնց վրա մենք կենտրոնացրել ենք մեր ուշադրությունը: Մարդկանց կողմից առասպելներ ստեղծելու անհրաժեշտությունը արմատավորված է արդյոք նրանց կենսաբանական բնույթից: Ո՞րն է ծեսի ուժի նյարդաբանական առեղծվածը: Ինչպիսի՞ն են մեծ միստիկների տեսիլքների և հայտնությունների բնույթը. արդյոք այս երևույթները կապված են հոգեկան կամ հուզական խանգարումների հետ, թե՞ դրանք արդյունք են: ամբողջական համակարգզգայական տվյալների մշակումը նորմալ, նյարդաբանական տեսանկյունից առողջ և կայուն հոգեկան աշխատանքի ընթացքում. Կարո՞ղ են էվոլյուցիոն գործոնները, ինչպիսիք են սեքսուալությունը և կողակից փնտրելը, ազդել կրոնական էքստազի կենսաբանական կողմի վրա:

Փորձելով ավելի լավ հասկանալ, թե ինչ է բխում մեր տեսությունից, մենք նորից ու նորից հանդիպեցինք նույն հարցին, որը կարծես թե բոլորից գլխավորն է. արդյոք մենք գտել ենք ընդհանուր կենսաբանական արմատներ բոլոր կրոնական փորձառությունների համար: Իսկ եթե գտնվի, ի՞նչ է մեզ ասում այս տեսությունը հոգևոր որոնման բնույթի մասին:

Թերահավատը կարող է ասել, որ եթե բոլոր հոգևոր ձգտումներն ու փորձառությունները, ներառյալ աստվածայինի հետ կապ հաստատելու մարդկանց ցանկությունը, կենսաբանական են, դա պայմանավորված է զառանցական վիճակով, նյարդային բջիջների կուտակման կենսաքիմիական գործընթացների խախտմամբ:

Այնուամենայնիվ, SPECT ուսումնասիրությունների տվյալները վկայում են մեկ այլ հնարավորության մասին: Կողմնորոշման գոտին այստեղ աշխատում էր անսովոր կերպով, բայց չի կարելի ասել, որ այն ճիշտ չէր աշխատում, և մենք կարծում ենք, որ համակարգչային էկրանի տոմոգրամի գունավոր պատկերները մեզ ցույց տվեցին, թե ինչպես է ուղեղը հոգևոր փորձառությունը իրականություն դարձնում: Տարիներ շարունակ գրականությունից և հետազոտություններից հետո Ջինը և ես շարունակում ենք մտածել, որ գործ ունենք իրական նյարդաբանական պրոցեսների հետ, որոնք զարգացել են, որպեսզի մեզ՝ մարդկանց հնարավորություն ընձեռել գերազանցել նյութական գոյությունը և կապվել մեր ավելի խորը, հոգևոր մասի հետ, որը մեր կողմից ընկալվում է որպես բացարձակ և բացարձակ: համընդհանուր իրականություն՝ կապելով մեզ այն ամենի հետ, ինչ կա։

Այս գրքում մենք մտադիր ենք համատեքստ ապահովել այս զարմանալի վարկածների համար: Մենք կանդրադառնանք առասպելներ ստեղծելու մարդու մղման կենսաբանական կողմին և ցույց կտանք նյարդաբանական մեխանիզմները, որոնք տալիս են այս առասպելներին ձև և ուժ: Մենք կխոսենք առասպելի և ծեսի փոխհարաբերությունների մասին և կբացատրենք, թե ինչպես է ծիսական վարքագիծն ազդում ուղեղի նյարդային բջիջների վրա՝ ստեղծելով վիճակներ, որոնք կապված են տրանսցենդենտի մի շարք փորձառությունների հետ՝ միաբանության անդամների հետ հոգևոր համայնքի թեթև զգացումից մինչև միասնության ավելի խորը զգացում, որն արտահայտվում է ինտենսիվ և երկարատև կրոնական ծեսերի մասնակցությամբ: Մենք ցույց կտանք, որ ցանկացած կրոնի և ցանկացած տարիքի սրբերի և միստիկների խորը հոգևոր փորձառությունը կարող է կապված լինել նաև ուղեղի գործունեության հետ, որը ծեսին օժտում է տրանսցենդենտալ ուժով: Մենք նաև ցույց կտանք, թե ինչպես կարող է նման փորձառությունները մեկնաբանելու ուղեղի ցանկությունը կենսաբանական հիմք դառնալ տարբեր հատուկ կրոնական համոզմունքների համար:

Իմ կոլեգա և ընկեր Ջին դ'Աքվիլին, ցավոք, մահացավ այս գրքի հրապարակումից քիչ առաջ, և նա շատ է կարոտել այստեղ: Ջինն էր, ով ոգեշնչեց ինձ ուսումնասիրել մտքի և ոգու փոխհարաբերությունները, նա էր, ով սովորեցրեց ինձ տարբեր աչքերով նայել մեր գանգի մեջ գտնվող եզակի օրգանի բարդ կառուցվածքին: Մեր համատեղ աշխատանքը Գիտական ​​հետազոտությունորոնք կազմում են այս գրքի հիմքը, ստիպեցին ինձ վերանայել իմ հիմնական գաղափարները կրոնի և, ըստ էության, կյանքի, իրականության և նույնիսկ իմ սեփական եսի մասին: Դա իմ եսը բացահայտելու ճանապարհորդություն էր, որում ես փոխվեցի, և ինչպես կարծում եմ, որ մեր ուղեղն է մեզ կանչում: Այն, ինչ հաջորդում է այս էջերին, ճանապարհորդություն է դեպի առավելագույնը խորը գաղտնիքներուղեղը, մինչև մեր եսի հիմքը: Այն սկսվում է ամենապարզ հարցից՝ ինչպե՞ս է ուղեղը որոշում իրականը:

Մտադրություններ ձևավորելու և դրանց իրականացմանը հասնելու ուշադրության ասոցիատիվ գոտու կարողությունը վկայում են նաև դրա վնասման դեպքերի ուսումնասիրությունները: Եթե ​​այս գոտին ձախողվի, հիվանդը կորցնում է կենտրոնանալու, ապագա վարքագիծը պլանավորելու և բարդ ընկալման առաջադրանքներ կատարելու ունակությունը, որոնք պահանջում են կենտրոնացված կամ կայուն ուշադրություն: Նման վնասի զոհը, օրինակ, հաճախ չի կարողանում ավարտին հասցնել երկար նախադասությունը կամ օրվա պլանավորումը: Հաճախ դա նաև հանգեցնում է զգացմունքների համահարթեցման, կամքի կորստի և խորը անտարբերության շրջակա աշխարհի իրադարձությունների նկատմամբ։ Այս փաստերը, ինչպես նաև ուղեղի պատկերման ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ ճակատային բլիթները ներգրավված են հույզերի մշակման և վերահսկման մեջ՝ փոխազդելով լիմբիկ համակարգի հետ, որի հետ նրանք ունեն բազմաթիվ փոխկապակցվածություններ:
Ուշադրության ասոցիատիվ գոտու աշխատանքը լավ պատկերված է հետևյալ փորձով. Երբ փորձարկվողներին խնդրեցին բարձրաձայն հաշվել, սա մեծացրեց ուղեղի ակտիվությունը հիմնականում շարժողական հատվածում, որը վերահսկում է լեզվի, շուրթերի և բերանի շարժումները: Բայց եթե առարկաները հաշվում էին իրենց համար, դա հանգեցրեց ուշադրության ասոցիատիվ գոտու ակտիվության աճին. այս գոտին, հավանաբար, օգնում է ուղեղին կենտրոնանալ առաջադրանքի վրա, հատկապես շարժիչային գործունեության բացակայության դեպքում:
Ուշադրության ասոցիատիվ գոտին, ինչպես արդեն ցույց է տրվել, կարևոր դեր է խաղում տարբեր կրոնական և հոգևոր փորձառությունների ձևավորման գործում։ Ուղեղի պատկերման մի քանի հետազոտություններ, այդ թվում՝ մերը, ցույց են տվել, որ մեդիտացիայի որոշ տեսակների ժամանակ մեծանում է ուշադրության ասոցիատիվ տարածքի ակտիվությունը։ Էլեկտրաուղեղագրության (EEG) օգտագործմամբ մի շարք այլ ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ ուղեղի ճակատային բլթի էլեկտրական ակտիվությունը փոխվում է կայուն կենտրոնացման վիճակների ժամանակ, և որ այդ փոփոխությունները հատկապես արտահայտված են մեդիտացիայի ժամանակ Զեն պրակտիկանտների մոտ:
Թեև ինտենսիվ կոնցենտրացիայի ժամանակ EEG-ի փոփոխությունների վերաբերյալ բազմաթիվ տվյալներ կան, ցավոք սրտի, կա ԷԷԳ-ի միայն մեկ ուսումնասիրություն այն պահին, երբ առարկան զգում է գագաթնակետին մոտ ինչ-որ բան: Քանի որ գագաթնակետային փորձառությունները համեմատաբար հազվադեպ են, բավականին դժվար է ֆիքսել նման փորձառության պահը EEG-ի վրա: Այս թեմայում մեդիտացիայի ժամանակ զգալի ԷԷԳ փոփոխություններ են տեղի ունեցել, մասնավորապես, ուշադրության ասոցիատիվ գոտում և կողմնորոշում-ասոցիատիվ գոտում:
Մենք կարծում ենք, որ ուշադրության ասոցիատիվ գոտին ակտիվանում է հոգևոր պրակտիկայի ժամանակ, ինչպիսին է մեդիտացիան, քանի որ այն ներգրավված է հուզական ռեակցիաների ձևավորման մեջ, և կրոնական փորձառությունները սովորաբար ուղեկցվում են ուժեղ հույզերով: Հետևաբար, մենք իրավունք ունենք ենթադրելու, որ ուշադրության ասոցիատիվ գոտին ակտիվորեն փոխազդում է ուղեղի այլ կառույցների հետ, որոնք պատասխանատու են հույզերի համար մեդիտացիոն և կրոնական վիճակների ժամանակ:

Աշխարհի կատալոգի ստեղծում՝ բանավոր-հայեցակարգային ասոցիատիվ գոտի

Վերբալ-հայեցակարգային ասոցիատիվ գոտին, որը գտնվում է ժամանակային, պարիետալ և օքսիպիտալ բլթերի խաչմերուկում, առաջին հերթին պատասխանատու է վերացական հասկացությունների ձևավորման և դրանց բանավոր արտահայտման համար: Խոսքի և դրա ըմբռնման հետ կապված ճանաչողական գործողությունների մեծ մասը՝ հասկացությունների համեմատությունը, հակադրությունների ուսումնասիրությունը, առարկաների և դրանց կատեգորիաների անվանումը, ինչպես նաև ավելի բարձր կարգի քերականական և տրամաբանական գործառույթները, կատարվում են հենց բանավոր-հայեցակարգային ասոցիատիվ գոտի. Այս գործողությունները էական նշանակություն ունեն գիտակցության զարգացման և բառերի օգնությամբ գիտակցության բովանդակության արտահայտման համար։

Ժամանակավոր բլիթը ամենակարևոր դերն է խաղում կրոնական փորձառությունների ձևավորման մեջ:

Բանավոր-հայեցակարգային ասոցիատիվ գոտին չափազանց կարևոր է մեր հոգեկանի աշխատանքի համար, և, հետևաբար, չպետք է զարմանալ, որ այն վճռորոշ դեր է խաղում կրոնական փորձառությունների ձևավորման գործում, քանի որ գրեթե բոլոր կրոնական փորձառությունները ունեն ճանաչողական կամ հայեցակարգային բաղադրիչ. այսինքն՝ դրանց այն հատվածը, որի մասին կարող ենք տեղյակ լինել։ Լոս Անջելեսի Կալիֆոռնիայի համալսարանում VS Ramachandran-ի կողմից անցկացված հետազոտությունը ցույց է տվել, որ ժամանակավոր բլթի էպիլեպսիայով հիվանդներն ավելի շատ են արձագանքում կրոնական լեզվին, հատկապես կրոնական տերմիններին և պատկերներին: Այս տվյալների հիման վրա կարելի է ենթադրել, որ ժամանակավոր բլիթը կարևոր դեր է խաղում կրոնական փորձառությունների ձևավորման գործում։ Այն նաև տուն է ուղեղի այլ կարևոր գործառույթների, ինչպիսիք են պատճառահետևանքային մտածողությունը, որոնք առնչվում են առասպելներ ստեղծելու մեր ունակությանը և ինչպես են առասպելներն արտահայտվում ծեսերի միջոցով:

* * *

Մեր նկարագրած չորս ասոցիացիան ներկայացնում է ուղեղի ամենաբարդ նյարդաբանական կառուցվածքները: Կատարյալ մշակման կամ տարբեր ուղիներով ստացվող տեղեկատվության շնորհիվ մենք կարող ենք ստեղծել իրականության կենդանի ամբողջական պատկեր, որը սահուն և հասկանալի է փոխվում ամեն վայրկյան: Որքան ամբողջական է այս ընկալումը, այնքան բարձր են մեր գոյատևման հնարավորությունները, և արդյունքում ուղեղի ողջ նյարդակենսաբանական ակտիվությունը ստորադասվում է գոյատևման խնդրին:

Ինչպես է ուղեղը ստեղծում իր միտքը

Մարդկային ուղեղի էվոլյուցիայի ընթացքում մի զարմանալի բան տեղի ունեցավ. ուղեղը, իրականությունը ընկալելու իր մեծ կարողությամբ, սկսեց զգալ իր գոյությունը, այնպես որ մարդ ձեռք բերեց արտացոլելու ունակություն, կարծես նկատի ունենալով, թե ինչ է տեղի ունենում դրանից. արտաքինը, իրականության պատկերի մասին, որը ստեղծում է իր իսկ ուղեղը: Այսպիսով, մարդու գլխում հայտնվեց ներքին անձնական ինքնագիտակցության նման մի բան՝ անկախ ես, զբաղված դիտորդությամբ։
Ես, իր բոլոր հույզերով, սենսացիաներով ու մտքերով, սովորաբար զանգում ենք միտք.
Նյարդաբանությունը չի կարող համոզիչ կերպով բացատրել, թե ինչպես է դա տեղի ունենում. ինչպես կարող է ուղեղի ապարատը՝ նրա «միսն ու արյունը», հանկարծ վերածվել ինքնագիտակցության։ Փաստորեն, գիտությունն ու փիլիսոփայությունը ավելի քան մեկ դար պայքարում են այս հարցի դեմ, բայց դեռ չեն գտել դրա հստակ պատասխանը կամ նույնիսկ մոտ ապագայում դրա ձեռքբերման ակնարկը:

Ուղեղը ստեղծում է միտքը. Գիտությունը կարող է ցույց տալ, որ միտքը գոյություն չունի առանց ուղեղի նյարդաբանական գործունեության

Մինչ այժմ մենք բավականին թույլ ենք օգտագործել «ուղեղ» և «միտք» տերմինները։ Մի քանի պարզ և միանշանակ սահմանումներ, որոնք հիմնված են կարևոր մտավոր գործընթացների անընդհատ աճող ըմբռնման վրա, կօգնեն մեզ հիմա: Այս սահմանումները, մասնավորապես, մատնանշում են ուղեղի կառուցվածքների ներդաշնակ համագործակցությունը, որն ուղղված է չմշակված զգայական տվյալները գանգից դուրս աշխարհի համահունչ պատկերի վերածելուն: Այսպիսով, ուղեղըկա մի շարք նյութական կառույցներ, որոնք հավաքում և մշակում են զգայական, ճանաչողական և հուզական տեղեկատվություն. միտքմտածողության, հիշողության և հույզերի երևույթներն են, որոնք առաջանում են ուղեղի ընկալման գործընթացներից:
Պարզ ասած՝ ուղեղն է ստեղծում միտքը։ Գիտությունը կարող է ցույց տալ, որ միտքը գոյություն չունի առանց ուղեղի նյարդաբանական գործունեության։ Եթե ​​ուղեղը կատարյալ մշակման ընդունակ չլիներ Տարբեր տեսակներդրան եկող տվյալները, մտքերն ու զգացմունքները, որոնք կազմում են միտքը, միտքը պարզապես գոյություն չի ունենա: Միևնույն ժամանակ, ուղեղի անդադար ցանկությունը՝ կառուցելու որքան հնարավոր է վառ և բարդ ընկալման պատկեր, անխուսափելիորեն ծնում է մտքեր և հույզեր, որոնցից էլ ձևավորվում է միտքը։
Այսպիսով, նեյրոգիտության տեսանկյունից միտքը չի կարող գոյություն ունենալ առանց ուղեղի, իսկ ուղեղը չի կարող կասեցնել միտքն իր մեջ ստեղծելու ցանկությունը։ Այնքան սերտ կապ կա մտքի և ուղեղի միջև, որ ավելի խելամիտ կլինի այս երկու հասկացությունները դիտարկել որպես նույն իրականության երկու տարբեր կողմեր:
Արժե հիշել, օրինակ, որ մարդու մեջ մեկ մտքի ի հայտ գալու համար անհրաժեշտ է հարյուր հազարավոր նեյրոնների ամենաբարդ համատեղ աշխատանքը։ Եթե ​​մենք ցանկանայինք միտքը բաժանել ուղեղից, մենք պետք է մտովի առանձնացնեինք յուրաքանչյուր նեյրոն իր գործառույթից. դա հավասարազոր կլիներ օվկիանոսի աղի ջուրը անջատելու այն էներգիայից, որը ստիպում է ալիքներին շարժվել և նրանց հատուկ ձև տալ: . Ալիքի գոյության համար երկու տարրն էլ անհրաժեշտ են՝ առանց էներգիայի ջրի մակերեսը հարթ կմնար, առանց ջրի այդ էներգիան արտահայտություն չէր գտնի։ Նմանապես, անհնար է առանձնացնել նեյրոնները նրանց գործառույթներից: Եթե ​​մենք կարողանայինք դա անել, միտքը կազատվեր իր նյարդակենսաբանական հիմքից, և մենք կարող էինք միտքը դիտարկել որպես ուղեղից առանձին մի բան, որպես օդում լողացող գիտակցություն, որը կարելի է անվանել «հոգի»:
Բայց մեկը մյուսից առանձնացնելը, նույնիսկ մեկ մտքի դեպքում, բացարձակապես անհնար է։ Երբ մտածում եք ուղեղի բազմաչափ և ամբողջական նյարդակենսաբանական գործունեության մասին, դուք չեք կարող առանձնացնել նեյրոնները նրանց գործառույթներից: Միտքը մեզ նորից ու նորից ասում է, որ միտքը ուղեղի կարիք ունի, որ ուղեղը ստեղծում է միտքը, և որ երկու սուբյեկտներն ըստ էության մեկ են, բայց մենք օգտագործում ենք երկու տերմինները միայն այն պատճառով, որ այս ամբողջին նայում ենք երկու տեսանկյունից:

Մարդու մեջ մեկ մտքի ի հայտ գալու համար անհրաժեշտ է հարյուր հազարավոր նեյրոնների ամենաբարդ համատեղ աշխատանքը։

Կենսաբանական ուղեղի և անմարմին մտքի անհասկանալի միասնությունը այն բանի առաջին կողմն է, որը մենք անվանում ենք մտքի միստիկ ներուժ: Երկրորդ ասպեկտը, որին անուղղակիորեն մատնանշում է մեր SPECT հետազոտությունը, այն է, որ միտքն ընկալում է հոգևոր փորձառությունները որպես իրական բան: Այս հատկությունը, որը կապված է գիտակցության փոփոխված վիճակներ մտնելու և նյարդաբանական մակարդակում իրականության գնահատումը համապատասխանաբար փոփոխելու մտքի ունակության հետ, որոշում է կենսաբանության և կրոնի սերտ հարաբերությունները: Բայց մինչ կսկսենք դիտարկել այս կապի բնույթը, եկեք խոսենք հուզական և նյարդակենսաբանական բաղադրիչների մասին, որոնք ուղեղը դարձնում են առեղծվածային մտքի հիմքը:

3. Ուղեղի ճարտարապետություն. Ինչպես է ուղեղը կառուցում միտքը

Ամեն անգամ, երբ հոգու ուժերը փոխազդում են ստեղծված աշխարհի հետ, նրանք ստեղծագործությունից ստանում են ստեղծված պատկերներ և նմանություններ և կլանում դրանք: Այսպիսով, արարչագործության մասին գիտելիքը առաջանում է հոգու մեջ: Ստեղծված իրերը չեն կարող ավելի մոտ լինել հոգուն, քան ասվել է, և հոգին կարող է մոտենալ արարմանը միայն պատկերների նպատակային ընկալման միջոցով: Եվ միայն այդպիսի կերպարի միջոցով է հոգին մոտենում ստեղծված աշխարհին, քանզի պատկերն այն է, ինչ հոգին ստեղծում է իր ուժերով: Հոգին ցանկանում է իմանալ, ասենք, քարի, ձիու, մարդու բնույթը։ Այնուհետև նա ստեղծում է պատկեր:

Meister Eckhart, Mystiche Schriften, op. հեղինակ՝ Էվելին Անդերհիլ, Միստիցիզմ

Միջնադարյան գերմանացի միստիկ Մայստեր Էքհարթն ապրել է նյարդաբանության գիտության հայտնվելուց մի քանի դար առաջ: Այնուամենայնիվ, նա կարծես թե ինտուիտիվ կերպով ըմբռնել է այս կարգապահության հիմնարար սկզբունքներից մեկը. այն, ինչ մենք ընկալում ենք որպես իրականություն, իրականում իրականության պատկերն է միայն ուղեղի կողմից ստեղծված:
Ուղեղի ընկալման ուժի մեր ներկայիս ըմբռնումը հաստատում է նրա տեսակետը: Ոչինչ չի մտնում գիտակցության մեջ որպես ավարտված ամբողջություն: Չկա իրականության ուղղակի և օբյեկտիվ փորձ։
Այն ամենը, ինչ ընկալում է ուղեղը՝ բոլոր մտքերը, զգացմունքները, ինտուիցիաները, հիշողությունները, պատկերացումները, ցանկությունները և հայտնությունները, միավորվել են տեղեկատվության մշակման ուղեղի կողմից՝ նեյրոնային իմպուլսների հոսքից, զգայական տվյալներից և անհատական ​​ճանաչողական տարրերից, որոնք ցրված են նրա կառուցվածքներով և նյարդային համակարգով։ ուղիներ..

Ոչինչ չի մտնում գիտակցության մեջ որպես ավարտված ամբողջություն: Չկա իրականության ուղղակի և օբյեկտիվ փորձ։ Այն ամենը, ինչ ուղեղն ընկալում է, միավորվել է տեղեկատվության մշակման ուղեղի կողմից՝ սկսած նեյրոնային իմպուլսների հոսքից, զգայական տվյալներից և անհատական ​​ճանաչողական տարրերից:

Այն գաղափարը, որ իրականության մեր փորձառությունը, և սա, այդ դեպքում, մեր բոլոր փորձառությունները, միայն «երկրորդական» պատկերն է այն բանի, թե ինչ կարող էր (կամ չի կարող) լինել օբյեկտիվ իրական, խորը հարցեր է առաջացնում մարդկային գոյության հիմքերի վերաբերյալ: Հոգևոր փորձի նեյրոբիոլոգիական բնույթը. Օրինակ, տիբեթցի մեդիտացիոն պրակտիկանտների և ֆրանցիսկյան միանձնուհիների մասնակցությամբ մեր ուսումնասիրությունները ցույց տվեցին, որ փորձառությունները, որոնք նրանց հոգևոր էին թվում, ուղղակիորեն կապված են ուղեղի որոշ հատվածների ակտիվության նկատվող աճի հետ: Ռեդուկցիոնիստները կարող են անել հետևյալ եզրակացությունը. կրոնական փորձը նյարդային համակարգի երևակայության արդյունք է, այնպես որ Աստված ֆիզիկապես ապրում է «ձեր մտքում»: Բայց խորը ըմբռնումը, թե ինչպես են ուղեղն ու միտքը միավորում իրականությունը և զգում այն, այլ բան է հուշում:

Եթե ​​Աստված գոյություն ունի, և եթե Նա հայտնվեր ձեզ մարմնավորված ինչ-որ ձևով, դուք չէիք կարող զգալ Նրա ներկայությունը այլ կերպ, քան ձեր նյարդային համակարգի կողմից ստեղծված իրականության պատկերի միջոցով:

Պատկերացրեք, օրինակ, որ ձեր ուղեղը հետազոտվում է պատկերազարդման միջոցով: Ուսումնասիրության ընթացքում ձեզ հրավիրում են տնական խնձորի կարկանդակ ուտելու մեծ կտոր։ Մինչ դուք վայելում եք համը, հետազոտողները ստանում են նյարդաբանական գործունեության պատկերը տեղեկատվության մշակման տարբեր կենտրոններում, որտեղ զգայարաններից ստացված մուտքը վերածվում է հատուկ նյարդակենսաբանական օրինաչափությունների՝ կապված համեղ կարկանդակ ուտելու փորձի հետ. հոտառության գոտիները գրանցում են հաճելի հոտը: խնձորից և դարչինից, տեսողական գոտիները ստեղծում են հիանալի ոսկե դարչնագույնի պատկեր, հպման կենտրոնները տալիս են միևնույն ժամանակ փխրուն և փափուկ բանի պատկեր, և միևնույն ժամանակ, համի գոտին ասում է, որ դուք քաղցր բան եք ուտում: հարուստ համի սենսացիաներ. SPECT-ը ցույց կտա մոտավորապես նույն պատկերը, ինչ մենք նկատեցինք մեդիտացիոն բուդդիստների և աղոթող միանձնուհիների ուսումնասիրության ժամանակ, և մենք կտեսնենք լուսավոր կետեր համակարգչի մոնիտորի վրա: Համեղ կարկանդակ ուտելու փորձը բառացիորեն ձեր ուղեղում է, բայց դա չի նշանակում, որ կարկանդակը պատրանքային կամ անիրատեսական է:
Նմանապես, երբ մենք պարզում ենք, թե ինչ նյարդակենսաբանական գործընթացներ են թաքնված հոգևոր փորձառության հետևում, դա չի նշանակում, որ մենք հայտարարում ենք, որ այս փորձը անիրական է: Եթե, ասենք, Աստված գոյություն ունի, և եթե Նա ձեզ մարմնավորել է ինչ-որ ձևով, դուք այլ կերպ չէիք կարող զգալ Նրա ներկայությունը, քան նյարդային համակարգի կողմից ստեղծված իրականության պատկերով: Ձեզ անհրաժեշտ կլինի լսողական անալիզատոր՝ Նրա ձայնը լսելու համար, տեսողական համակարգ՝ Նրա դեմքը տեսնելու համար և ճանաչողական մշակում, որպեսզի հասկանաք, թե Նա ինչ էր ուզում ասել ձեզ այս երևույթով: Եվ նույնիսկ եթե Նա խոսում է ձեզ հետ առեղծվածային կերպով, բացի բառերից, ձեզ անհրաժեշտ կլինեն ճանաչողական գործառույթներ՝ ըմբռնելու ասվածի իմաստը, և տեղեկատվության ներհոսք ուղեղի էմոցիոնալ կենտրոններից, որպեսզի կարողանաք խորը հիացմունք և ակնածանք զգալ: Այստեղ, նեյրոգիտության հետ կապված, ամեն ինչ պարզ է. Աստված չի կարող ձեր գլուխը մտնել այլ կերպ, քան ուղեղի նյարդային ուղիներով:

Աստված չի կարող գոյություն ունենալ որպես հասկացություն կամ իրականություն ձեր ուղեղից դուրս որևէ տեղ:

Համապատասխանաբար, Աստված չի կարող գոյություն ունենալ որպես հասկացություն կամ իրականություն ձեր ուղեղից դուրս որևէ տեղ: Այս առումով և՛ հոգևոր փորձը, և՛ նյութական բնույթի սովորական փորձառությունները ուղեղի համար իրականություն են դառնում նույն կերպ՝ ուղեղում տեղեկատվության մշակման և մտքի ճանաչողական կարողությունների աշխատանքի միջոցով: Ինչ էլ որ լինի հոգևոր փորձառությունների վերջնական բնույթը, լինի դրանք իսկական հոգևոր իրականության արտացոլումներ, թե պարզապես պատկերներ, որոնք զուտ նյարդակենսաբանական բնույթ ունեն, մարդու հոգևորությանը վերաբերող բոլոր նշանակալից իրադարձությունները տեղի են ունենում մտքում: Այսինքն՝ միտքը, ըստ սահմանման, ունի միստիկ բնույթ։ Մենք չենք կարող վստահորեն ասել, թե ինչպես են նրա մոտ առաջացել նման ունակությունները, բայց կարող ենք գտնել դրանց նեյրոբիոլոգիական հիմքը. որոշ կարևորագույն կառույցներ և գործառույթներ, առաջին հերթին ինքնավար նյարդային համակարգը, լիմբիկ համակարգը և ուղեղի բարդ վերլուծական գործառույթները:

Գրգռման և հանգստացնող համակարգեր

Գրգռման և հանգստության համակարգերը մարմնի նյարդային համակարգի ամենակարևոր մասն են, և դրանց մանրաթելերը ծառայում են որպես կարևոր նյարդաբանական կամուրջ ուղեղի և մարմնի յուրաքանչյուր այլ մասի միջև: Տեղեկատվություն ստանալով ուղեղի տարբեր կառույցներից՝ ինքնավար նյարդային համակարգը ներգրավված է այնպիսի կարևոր գործառույթների կարգավորման մեջ, ինչպիսիք են սրտի հաճախությունը, արյան ճնշումը, մարմնի ջերմաստիճանը և մարսողությունը: Միևնույն ժամանակ, քանի որ այն կապված է ավելի բարձր կառույցների հետ, այն ուժեղ ազդեցություն ունի ուղեղի գործունեության շատ այլ ասպեկտների վրա, ներառյալ հույզերի և տրամադրությունների առաջացումը:
Ինքնավար նյարդային համակարգը ունի երկու բաժին՝ սիմպաթիկ և պարասիմպաթիկ համակարգեր։ Սիմպաթիկ նյարդային համակարգը հիմք է հանդիսանում մարմնական «կռվել կամ փախչել» պատասխանի համար, որը բարձրացնում է ադրենալինը այն պահին, երբ մենք պետք է պաշտպանվենք վտանգից կամ փախչենք: Այս գրգռման համակարգը ակտիվանում է նաև դրական փորձառություններով. դրա պատճառով, օրինակ, որսորդի սիրտը սկսում է արագ բաբախել, երբ նա մոտենում է իր զոհին: Դա տեղի է ունենում նաև, երբ մարդը մոտենում է իր սեռական զուգընկերոջը։ Իրականում ցանկացած իրավիճակ, որը կապ ունի գոյատևման հետ, ակտիվացնում է սիմպաթիկ համակարգը: Անկախ նրանից, թե դա նոր պոտենցիալ հնարավորություն է, թե դա սպառնալիք է, արձագանքը նույնն է. այն մարմինը բերում է պատրաստակամության, հուզմունքի վիճակի: Ֆիզիոլոգիական մակարդակում դա արտահայտվում է սրտի հաճախության բարձրացմամբ, արյան ճնշման բարձրացմամբ, շնչառության բարձրացմամբ և մկանային տոնուսի բարձրացմամբ։ Հուզված վիճակում մարմինը մեծահոգաբար ծախսում է էներգիան, որպեսզի կարողանա վճռական քայլեր ձեռնարկել։
Քանի որ սիմպաթիկ համակարգը պատրաստում է մարմինը գործողության, մենք նրան, ներառյալ ուղեղի և մակերիկամների հետ կապերը, կդիտարկենք որպես գրգռիչ համակարգ:
Հուզիչ համակարգն ունի իր հակակշիռը՝ պարասիմպաթիկ նյարդային համակարգը։ Այն պատասխանատու է էներգիայի պահպանման և մարմնի հիմնական գործառույթների աշխատանքի մեջ ներդաշնակ հավասարակշռության համար: Այն կարգավորում է քունը, հրահրում է թուլացում, նպաստում է մարսողությանը և վերահսկում է բջիջների աճը: Քանի որ այն ունի հանգստացնող և կայունացնող ազդեցություն մարմնի վրա, մենք պարասիմպաթիկ նյարդային համակարգին, ինչպես նաև ուղեղի վերին և ստորին մասերում դրա հետ կապված որոշ կառույցների հետ միասին կվերաբերենք որպես հանգստացնող համակարգ:
Ընդհանրապես, գրգռման և հանդարտեցման համակարգերը գործում են անտագոնիզմի սկզբունքով. երբ դրանցից մեկի ակտիվությունը մեծանում է, մյուսի ակտիվությունը նվազում է։ Սա թույլ է տալիս մարմնին և ուղեղին սահուն աշխատել և համապատասխան կերպով արձագանքել ցանկացած նոր իրավիճակի: Ենթադրենք, երբ վտանգ է առաջանում, հանգստացնող համակարգը իր տեղը զիջում է գրգռման համակարգին՝ թույլ տալով նրան էներգիա ծախսել, որը ֆիզիոլոգիապես պատրաստում է օրգանիզմը գործողության։ Նմանապես, գրգռման համակարգը նստում է հետևի նստատեղին, երբ սպառնալիքն անցյալում է, իսկ հետո, հանգստացնող համակարգի գործողության ներքո, արյան ճնշումը նվազում է, շնչառությունը դանդաղում է, և մարմինը սկսում է կուտակել վառելիքի և էներգիայի անհրաժեշտ պաշարները:
Այս երկու համակարգերը, որպես կանոն, մեկ անգամ չէ, որ իշխանությունը միմյանց են զիջում կենցաղային գործերն իրականացնելու ընթացքում։ Այնուամենայնիվ, որոշ դեպքերում երկու համակարգերն էլ աշխատում են միաժամանակ, երբ ինչ-որ բան ստիպում է նրանց առավելագույնս ակտիվանալ, և դա նկատվում է գիտակցության այլընտրանքային վիճակների առաջացման ժամանակ։ Փոփոխված գիտակցության այս անսովոր վիճակները հրահրվում են ուժեղ ֆիզիկական կամ մտավոր ձգանից, ինչպիսիք են պարը, վազքը կամ կայուն կենտրոնացումը: Այս վիճակները կարող են գիտակցաբար առաջանալ կրոնի հետ անմիջականորեն կապված հատուկ գործողությունների օգնությամբ՝ ծեսեր կամ մեդիտացիա: Այն փաստը, որ այս տեսակի և՛ միտումնավոր առաջացած, և՛ ակամա վիճակները շատ նման են, ցույց է տալիս, որ ինքնավար նյարդային համակարգը ուղղակիորեն կապված է հոգևոր փորձառություններ զգալու ուղեղի պոտենցիալ ունակության հետ:
Մենք հավատում ենք, որ իրականում ինքնավար նյարդային համակարգը հիմնարար նշանակություն ունի հոգևոր փորձառությունների առաջացման համար: Անցյալի բազմաթիվ ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ այնպիսի պրակտիկաներ, ինչպիսիք են տանտրիկ յոգան կամ տրանսցենդենտալ մեդիտացիան, կապված են սրտի հաճախության և շնչառության, ինչպես նաև արյան ճնշման մակարդակի զգալի փոփոխությունների հետ, որոնք բոլորը վերահսկվում են ինքնավար նյարդային համակարգի կողմից:

Հարցին, թե ինչ է ուսումնասիրում նեյրոգիտությունը, պատասխանը բավականին կարճ է. Նյարդակենսաբանությունը կենսաբանության և գիտության ճյուղ է, որն ուսումնասիրում է ուղեղի կառուցվածքը, գործառույթը և ֆիզիոլոգիան: Այս գիտության հենց անվանումն ասում է, որ ուսումնասիրության հիմնական օբյեկտները նյարդային բջիջներն են՝ նեյրոնները, որոնք կազմում են ամբողջ նյարդային համակարգը:

• Ինչի՞ց է կազմված ուղեղը, բացի նեյրոններից:
• Նեյրոգիտության զարգացման պատմություն
• Նյարդաբանական հետազոտության մեթոդներ

Ինչի՞ց է կազմված ուղեղը, բացի նեյրոններից:

Նյարդային համակարգի կառուցվածքում, բացի բուն նեյրոններից, մասնակցում են նաև տարբեր բջջային գլիաներ, որոնց բաժին է ընկնում ուղեղի և նյարդային համակարգի այլ մասերի ծավալի մեծ մասը։ Glia-ն նախատեսված է ծառայելու և սերտորեն փոխազդելու նեյրոնների հետ՝ ապահովելով նրանց բնականոն գործունեությունը և կենսական ակտիվությունը: Հետևաբար, ուղեղի ժամանակակից նեյրոբիոլոգիան նաև ուսումնասիրում է նեյրոգլիան և նեյրոններ ապահովելու դրանց տարբեր գործառույթները:

Նեյրոգիտության զարգացման պատմություն

Նեյրոկենսաբանության՝ որպես գիտության զարգացման ժամանակակից պատմությունը սկսվել է հայտնագործությունների շղթայով 19-րդ և 20-րդ դարերի վերջում.

1. Ժ.-Պ.-ի ներկայացուցիչներ ու համակիրներ. Գերմանական ֆիզիոլոգիայի դպրոցի Մյուլլերը (Գ. ֆոն Հելմհոլց, Կ. Լյուդվիգ, Լ. Հերման, Է. Դյուբուա-Ռեյմոնդ, Ջ. Բերնշտայն, Կ. Բերնարդ և այլն) կարողացել են ապացուցել հաղորդվող ազդանշանների էլեկտրական բնույթը. նյարդային մանրաթելեր.
2. Յու.Բերնշտեյնը 1902 թվականին առաջարկեց թաղանթային տեսություն, որը նկարագրում էր նյարդային հյուսվածքի գրգռումը, որտեղ որոշիչ դերը վերապահված էր կալիումի իոններին։
3. Նրա ժամանակակից Է.Օվերտոնը նույն թվականին հայտնաբերեց, որ նատրիումը անհրաժեշտ է նյարդի գրգռման առաջացման համար: Բայց ժամանակակիցները չգնահատեցին Օվերտոնի աշխատանքները։
4. Կ. Բեռնարը և Է. Դյուբուա-Ռեյմոնդը առաջարկեցին, որ ուղեղի ազդանշանները փոխանցվում են քիմիական նյութերի միջոցով:
5. Ռուս գիտնական Վ.Յու. Նա նաև փորձնականորեն հաստատեց, որ էլեկտրական հոսանքն ունի գրգռիչ ֆիզիկական և քիմիական ազդեցություն։
6. Էլեկտրաուղեղագրության ակունքներում եղել է Վ.Վ. Պրավդիչ-Նեմինսկին, ով 1913 թվականին կարողացավ շան գանգի մակերեսից առաջին անգամ արձանագրել նրա ուղեղի էլեկտրական ակտիվությունը։ Իսկ մարդու էլեկտրաէնցեֆալոգրամի առաջին ձայնագրությունը կատարվել է 1928 թվականին ավստրիացի հոգեբույժ Գ.Բերգերի կողմից։
7. Է.Հաքսլիի, Ա.Հոջկինի և Կ.Քոուլի ուսումնասիրություններում բացահայտվել են նեյրոնների գրգռվածության մեխանիզմները բջջային և մոլեկուլային մակարդակներում։ Առաջինը 1939 թվականին կարողացավ չափել, թե ինչպես է հսկա կաղամարների աքսոնների թաղանթի գրգռումը փոխում նրա իոնային հաղորդունակությունը:
8. 60-ական թվականներին Ուկրաինական ԽՍՀ ԳԱ ֆիզիոլոգիայի ինստիտուտում՝ ակ. Պ.Կոստյուկն առաջինն է գրանցել իոնային հոսանքներ ողնաշարավորների և անողնաշարավորների նեյրոնների թաղանթների գրգռման պահին։

Այնուհետև նյարդակենսաբանության զարգացման պատմությունը համալրվեց ներբջջային ազդանշանման գործընթացում ներգրավված բազմաթիվ բաղադրիչների հայտնաբերմամբ.

• ֆոսֆատազներ;
• կինազներ;
• երկրորդ սուրհանդակների սինթեզում ներգրավված ֆերմենտներ.
• բազմաթիվ G- սպիտակուցներ և այլն:

E. Neer-ի և B. Sakman-ի աշխատություններում նկարագրվել են գորտի մկանային մանրաթելերի մեկ իոնային ուղիների ուսումնասիրությունները, որոնք ակտիվացել են ացետիլխոլինով։ Հետազոտության մեթոդների հետագա զարգացումը հնարավորություն տվեց ուսումնասիրել բջջային թաղանթներում առկա տարբեր միայնակ իոնային ուղիների ակտիվությունը: Վերջին 20 տարում մոլեկուլային կենսաբանության մեթոդները լայնորեն ներդրվել են նյարդակենսաբանության հիմքում, ինչը հնարավորություն է տվել հասկանալ. քիմիական կառուցվածքըտարբեր սպիտակուցներ, որոնք ներգրավված են ներբջջային և միջբջջային ազդանշանային գործընթացներում: Էլեկտրոնային և առաջադեմ օպտիկական մանրադիտակի, ինչպես նաև լազերային տեխնոլոգիաների օգնությամբ հնարավոր դարձավ մակրո և միկրո մակարդակներում ուսումնասիրել նյարդային բջիջների և օրգանելների ֆիզիոլոգիայի հիմունքները:

Տեսանյութ նյարդաբանության մասին՝ ուղեղի գիտության մասին.

Նյարդաբանական հետազոտության մեթոդներ

Մարդու ուղեղի նյարդակենսաբանության տեսական հետազոտության մեթոդները հիմնականում հիմնված են կենդանիների կենտրոնական նյարդային համակարգի ուսումնասիրության վրա: Մարդու ուղեղը մոլորակի վրա կյանքի երկարատև ընդհանուր էվոլյուցիայի արդյունք է, որը սկսվել է Արքեյան ժամանակաշրջանում և շարունակվում է մինչ օրս: Բնությունն անցել է կենտրոնական նյարդային համակարգի և դրա բաղկացուցիչ տարրերի անհամար տարբերակների միջով: Այսպիսով, նկատվեց, որ մարդկանց մոտ պրոցեսներով և դրանցում տեղի ունեցող գործընթացներով նեյրոնները մնացել են նույնը, ինչ շատ ավելի պարզունակ կենդանիների մոտ (ձկներ, հոդվածոտանիներ, սողուններ, երկկենցաղներ և այլն):

Վերջին տարիներին նյարդակենսաբանության զարգացման մեջ ավելի ու ավելի են օգտագործվում ծովախոզուկների և նորածին առնետների ուղեղի ինտրավիտալ հատվածները: Հաճախ օգտագործվում է արհեստականորեն մշակված նյարդային հյուսվածք:

Ի՞նչ կարող են ցույց տալ նյարդաբանության ժամանակակից մեթոդները: Առաջին հերթին սրանք առանձին նեյրոնների գործողության մեխանիզմներն են և դրանց գործընթացները։ Գործընթացների կամ բուն նեյրոնների բիոէլեկտրական ակտիվությունը գրանցելու համար օգտագործվում են միկրոէլեկտրոդային տեխնոլոգիայի հատուկ տեխնիկա։ Այն, կախված հետազոտության առաջադրանքներից և առարկաներից, կարող է տարբեր տեսք ունենալ:

Առավել հաճախ օգտագործվում են երկու տեսակի միկրոէլեկտրոդներ՝ ապակի և մետաղ։ Վերջինիս համար հաճախ վերցվում է 0,3-ից 1 մմ հաստությամբ վոլֆրամի մետաղալար։ Մեկ նեյրոնի ակտիվությունը գրանցելու համար միկրոէլեկտրոդ է տեղադրվում մանիպուլյատորի մեջ, որն ունակ է այն շատ ճշգրիտ շարժել կենդանու ուղեղում։ Մանիպուլյատորը կարող է աշխատել առանձին կամ կցվել առարկայի գանգին՝ կախված լուծվող խնդիրներից։ Վերջին դեպքում սարքը պետք է լինի մանրանկարչություն, ինչի պատճառով էլ այն կոչվում է միկրոմանիպուլյատոր։

Արձանագրված բիոէլեկտրական ակտիվությունը կախված է միկրոէլեկտրոդի ծայրի շառավղից: Եթե ​​այս տրամագիծը չի գերազանցում 5 միկրոնը, ապա հնարավոր է դառնում գրանցել մեկ նեյրոնի ներուժը, եթե այս դեպքում էլեկտրոդի ծայրը մոտ 100 միկրոնով մոտենա ուսումնասիրված նյարդային բջջին։ Եթե ​​միկրոէլեկտրոդի ծայրի տրամագիծը կրկնակի մեծ է, ապա գրանցվում է տասնյակ կամ նույնիսկ հարյուրավոր նեյրոնների միաժամանակյա ակտիվություն։ Տարածված են նաև ապակե մազանոթներից պատրաստված միկրոէլեկտրոդները, որոնց տրամագիծը տատանվում է 1-ից մինչև 3 մմ։

Ի՞նչ հետաքրքիր բաներ գիտեք նյարդաբանության մասին: Ի՞նչ կարծիքի եք այս գիտության մասին: Պատմեք մեզ այդ մասին մեկնաբանություններում։

Ուղեղի գիտությունը մեկն է. Այն ներառում է ոչ միայն ֆիզիոլոգիան, այլ գործնականում բոլոր կենսաբանական և մի շարք բժշկական առարկաներ, ֆիզիկան իր տեխնիկական նվաճումներով, քիմիան՝ նոր դեղամիջոցների սինթեզի, մաթեմատիկայի և համակարգչային գիտության իր հնարավորություններով, քանի որ ժամանակն է փորձել համակարգել հսկայական զանգվածը։ կուտակված տվյալների և կառուցել, գոնե առաջին մոտավորությամբ, ուղեղի տեղեկատվական տեսությունը: Եվ, իհարկե, այս գիտությունը ներառում է հոգեբանություն և փիլիսոփայություն:

Առաջիններից մեկը, ով սկսեց կամուրջ կառուցել ֆիզիոլոգիայից դեպի հոգեբանություն, մեր մեծ գիտնականներ Իվան Սեչենովն ու Իվան Պավլովն էին, որոնք հզոր ազդակ հաղորդեցին ռուսական ֆիզիոլոգիական դպրոցի զարգացմանը։ Բարեբախտաբար, նա ողջ է մնացել։ Ձեռքբերումներ ժամանակակից գիտուղեղի մասին զարմանալի են. Նրանք այժմ կյանքի են կոչում ազգային մեծ նախագծեր, որոնք ուղղված են մարդու առողջությանը և նորերի ստեղծմանը տեղեկատվական տեխնոլոգիաներ(ԱՄՆ-ն ու Չինաստանն արդեն սկսում են դրանք իրականացնել)։ Ժամանակի այս մարտահրավերը պետք է ընդունվի Ռուսաստանի կողմից։ Մենք դրա համար գիտական ​​ներուժ ունենք։ Ձեզ անհրաժեշտ է միայն ուժեղ աջակցություն: Նեյրոգիտության հետազոտության ո՞ր ոլորտներն են մեզ համար առավել կարևոր: Ինձ թվում է, որ ուղեղի ուսումնասիրության առնվազն վեց ընթացիկ ուղղություն կա։

Իոնային ալիքը թաղանթային սպիտակուց է, որը «ներդրված» է կենսաբանական թաղանթի մեջ՝ կենդանի բջջի հիմնական մոլեկուլային «չիպը»:

ԷՎՈԼՈՒՑԻԱ ԵՎ ԱՆՀԱՏԱԿԱՆ ԶԱՐԳԱՑՈՒՄ

Անհնար է հասկանալ մարդու ուղեղի բնույթն իր բարձր մտավոր ունակություններով՝ առանց էվոլյուցիոն գործընթացի բնույթը հասկանալու։ Ի դեպ, «էվոլյուցիոն ֆիզիոլոգիա» տերմինն առաջարկվել է 1914 թվականին կենդանաբան Ալեքսեյ Սևերցովի կողմից (ակադեմիկոս 1920 թվականից): Իսկ գիտական ​​այս հիմնարար ուղղության ձևավորումը կապված է հայրենական գիտության հետ՝ ֆիզիոլոգներ ակադեմիկոս Լեոն Օրբելու և ԽՍՀՄ ԳԱ թղթակից անդամ Խաչատուր Կոշտոյանցի անուններով։ 1956 թվականին Օրբելին Լենինգրադում ստեղծեց Էվոլյուցիոն ֆիզիոլոգիայի և կենսաքիմիայի ինստիտուտը, որը հասավ նրան Իվան Սեչենովի անվան նշանակմանը։ Ավելի քան կես դար այստեղ ակտիվ հետազոտություններ են իրականացվում էվոլյուցիոն ֆիզիոլոգիայի ոլորտում։ Միևնույն ժամանակ, հաշվի է առնվում տարբեր մակարդակներկենդանի համակարգերի բարդությունը. Այսպիսով, ըստ ակադեմիկոս Յուրի Նատոչինի և Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ Նիկոլայ Վեսելկինի մշակած գաղափարի, պարզվել է, որ քիմիական կարգավորման և ազդանշանային համակարգը, որն առաջացել է պարզունակ միաբջիջ օրգանիզմների էվոլյուցիոն գործընթացի ամենավաղ փուլերում. պահանջարկ, երբ հայտնվեցին բազմաբջիջ օրգանիզմներ՝ ընդհուպ մինչև պրիմատներ և մարդիկ։ Միևնույն ժամանակ, այն վերածվեց հորմոնալ և մասնագիտացված նեյրոէնդոկրին համակարգի: Վերջինս պահպանում է հոմեոստազը, կարգավորում էական գործառույթներուղեղի և ներքին օրգանների (կապված ներքին օրգաններ) համակարգեր։

Օնտոգենեզի մեխանիզմի ուսումնասիրությունը ուղեղի ժամանակակից գիտության ամենաարդիական ուղղությունն է։ Այս խնդրով հաջողությամբ զբաղվում է ակադեմիկոս Միխայիլ Ուգրյումովը Զարգացման կենսաբանության ինստիտուտում։ Ն.Կ.Կոլցովան Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայից (Մոսկվա), ակտիվորեն համագործակցելով ֆրանսիացի նյարդակենսաբանների հետ։

Գիտակցության էվոլյուցիան ժամանակակից նյարդագիտության ևս մեկ կարևոր և հետաքրքիր ոլորտ է: Եթե ​​կենդանիներն ունեն «առաջնային գիտակցություն», ապա մարդիկ՝ հիմնականում լեզվի առկայության շնորհիվ՝ նրա ամենաբարձր ձևը: Ահա թե ինչու մարդկային գիտակցության բնույթը չի կարող հասկանալ առանց գենետիկական հիմքերի և լեզվի էվոլյուցիոն զարգացման իմացության: Հարցը, թե ինչպես և երբ առաջացավ լեզուն, մնում է բաց։ Քննարկվում է երկու հնարավորություն՝ կա՛մ նա գենետիկ «պայթյունի» արդյունք է, կա՛մ փոքր մուտացիաների աստիճանական, բնական ընտրության արդյունք։ Անկախ պատասխանից՝ փորձագետները դրել են պրիմատների, հոմինիդների ընտանիքների կարգի էվոլյուցիոն ծառը, սեռ Homo sapiens-ը թվագրվում է հետևյալ կերպ. լեզվի նեյրոանատոմիական ենթաշերտը առաջացել է Homo erectus-ում մոտ 2 միլիոն տարի առաջ. նախալեզուն հայտնվել է Homo habilis-ում մոտ 1 միլիոն տարի առաջ; վերջապես, Homo sapiens-ում լիովին ձևավորված լեզուն սկիզբ է առել մոտ 75 հազար տարի առաջ: Ֆիզիոլոգիայի և լեզվաբանության խաչմերուկում ամենահետաքրքիր նյարդալեզվաբանական հետազոտությունները Սանկտ Պետերբուրգի համալսարանում ակտիվորեն անց են կացնում կենսաբանության դոկտոր և բանասիրական գիտությունների դոկտոր Տատյանա Չերնիգովսկայան:

ՄՈԼԵԿՈՒԼԱՅԻՆ ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱ

Մեծահասակների ուղեղը պարունակում է մոտ 100 միլիարդ նյարդային բջիջ և նրանց միջև մոտ 100 տրիլիոն կապ, որոնք կոչվում են սինապսներ: Ուղեղում տեղեկատվության մշակման, «նյարդային ցանցերի» մասին խոսելիս պետք է նկատի ունենալ, որ «ցանցերը» զուտ տեղեկատվական հասկացություն են։ Իրականում նյարդային համակարգն ամենևին էլ ցանց չէ, ինչպես նախկինում ենթադրվում էր, այլ միմյանց հետ շփվող 100 միլիարդ առանձին բջիջներ։

Նրանց միջև տեղեկատվության փոխանցումն իրականացվում է էլեկտրական և քիմիական ազդանշանների միջոցով։ Մոլեկուլային ֆիզիոլոգիայի հիմնական խնդիրներից մեկն է հստակ հասկանալ, թե ինչպես է էլեկտրական ազդանշանը (խոսքը, իհարկե, էլեկտրական հոսանքի մասին չէ, այլ իոնային հոսանքների մասին՝ կալիումի, նատրիումի, կալցիումի և բացասական լիցքավորված իոնների դրական լիցքավորված իոններ, օրինակ. , քլորը) տարածվում է նյարդային բջջի երկար (աքսոն) և կարճ (դենդրիտ) գործընթացների երկայնքով և ինչպես է այն քիմիապես փոխանցվում շփման կետում (սինապսում):

Քիմիական փոխանցման կրողները (նեյրոհաղորդիչներ կամ նեյրոհաղորդիչներ) ցածր մոլեկուլային միացություններ են՝ ացետիլխոլին, գլուտամատ, դոֆամին և մի շարք այլ միացություններ։

Նյարդային բջջի «տարրային հիմքը» ներառում է այսպես կոչված «մեմբրանային սպիտակուցներ», կարծես «ներդրված» կենսաբանական թաղանթում։ Մեմբրանի մեջ ներկառուցված այս սպիտակուցներից անդրադառնանք իոնային ալիքներին (որոնց միջոցով ընտրողաբար փոխանցվում են դրական կամ բացասական լիցքավորված իոններ՝ կատիոններ կամ անիոններ) և ընկալիչների՝ թաղանթային սպիտակուցների վրա, որոնց վրա «նստում» են նյարդային հաղորդիչի մոլեկուլները և փոխազդում նրանց հետ։ Սպիտակուցային ընկալիչների բաղադրությունը ներառում է և՛ ընկալիչի մասը, որը «ճանաչում է» նեյրոհաղորդիչի մոլեկուլը, և՛ ալիքային մասը՝ իոնները փոխանցվում են դրա միջոցով։ «Դասական» իոնային ալիքները փակ են, այսինքն. բացել և փակել՝ փոխելով մեմբրանի վրա էլեկտրական լարումը: Հենց իոնային ալիքներն են ապահովում էլեկտրական ազդանշանի (նյարդային իմպուլսի) տարածումը նյարդային բջիջների պրոցեսների երկայնքով։ Նեյրոններից նեյրոններ փոխանցվող տեղեկատվությունը կոդավորված է նման իմպուլսների հաջորդականությամբ։ Ըստ էության, իմպուլսների հաջորդականությունը ուղեղի տեղեկատվական «լեզուն» է։

Սպիտակուցային ընկալիչների հսկայական ընտանիքի կազմը ներառում է այսպես կոչված G- սպիտակուցներ կամ ազդանշանային սպիտակուցներ, քանի որ դրանք ծառայում են որպես համընդհանուր միջնորդներ լույսի, քիմիական (համ, հոտ), նյարդային, հորմոնալ ազդանշանների ներբջջային փոխանցման համար պատասխանատու այլ սպիտակուցներին: կենդանի բջջի այս կամ այն ​​հատուկ գործառույթի համար. G-սպիտակուցը կապող ընկալիչների «գերընտանիքի» մեջ ամենաշատ ուսումնասիրվածը լուսազգայուն տեսողական պրոտեին ռոդոպսինն է։ Նրա առաջնային կառուցվածքը (ամինաթթուների հաջորդականությունը) ստեղծվել է 1980-ականների սկզբին ակադեմիկոս Յուրի Օվչիննիկովի և նրա գործընկերների կողմից Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիայի Մոսկվայի կենսաօրգանական քիմիայի ինստիտուտում, որն այժմ կոչվում է Մ. Մ. Շեմյակինի և Յու. Ա. Օվչիննիկովի անունով:

Այսօր մոլեկուլային ֆիզիոլոգիայի հրատապ խնդիրն է ալիքների և ընկալիչների եռաչափ կառուցվածքի մանրամասն նկարագրությունը՝ հասկանալով այլ սպիտակուցների հետ դրանց փոխազդեցության բարդությունները: Ակնհայտ է, որ միայն բջջի «տարրական բազայի» հիմնարար իմացությունը թույլ կտա հասկանալ դրա խանգարումների բնույթը։ Հիվանդությունների հիմքում ընկած պատճառները պարզելու և դրանք հաջողությամբ բուժելու, ինչպես նաև նոր դեղամիջոցներ ստեղծելու, այդ թվում՝ նեյրո- և հոգեմետ դեղեր ստեղծելու այլ ճանապարհ պարզապես չկա։

Անցած տասնամյակների ընթացքում իոնային ալիքների և ընկալիչների սպիտակուցների կառուցվածքի և գործառույթի ուսումնասիրության ակնառու առաջընթացի համար մեկից ավելի Նոբելյան մրցանակ. Բավականին գիտական ​​դպրոցներ, լաբորատորիաներ և խմբեր հաջողությամբ աշխատում են այս ոլորտում։ Այսպիսով, ակադեմիկոս Պլատոն Կոստյուկը հսկայական ներդրում ունեցավ իոնային ուղիների ուսումնասիրության մեջ։ Նրա աշակերտներին այժմ կարելի է գտնել Ռուսաստանում, Ուկրաինայում և շատ այլ երկրներում։ Այս դպրոցի ամենավառ ներկայացուցիչներից է ՌԴ ԳԱ թղթակից անդամ, Ուկրաինայի ԳԱԱ ակադեմիկոս Օլեգ Կրիշտալը։ Նրա աշխատանքները, այդ թվում՝ պրոտոնային զգայուն իոնային ուղիների վերաբերյալ, որոնք նա հայտնաբերեց, հրապարակված են ամենահեղինակավոր գիտական ​​ամսագրերում։ Լայնորեն հայտնի է բժշկական գիտությունների դոկտոր Բորիս Խոդորովի գիտական ​​դպրոցը (Ռուսաստանի բժշկական գիտությունների ակադեմիայի ընդհանուր պաթոլոգիայի և ախտաֆիզիոլոգիայի ինստիտուտ), որի աշխատանքները իոնային ուղիների և նյարդային բջիջների գրգռվածության վերաբերյալ դարձել են դասական: Մոլեկուլային ֆիզիոլոգիայի այս ոլորտում ամենաբարձր կարգի հետազոտություններն անց են կացնում Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ Գալինա Մոժաևան և նրա գործընկերները Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի բջջաբանության ինստիտուտում (Սանկտ Պետերբուրգ):

Բացառիկ կարևոր ուղղություն է մոդելային համակարգերի ուսումնասիրությունը, այսինքն. դրանց մեջ «մտցված» արհեստական ​​թաղանթներ և իոնային ուղիներ։ Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ Յուրի Չիզմաձևը և նրա ուսանողները Ի.Ի. անվան ֆիզիկական քիմիայի և էլեկտրաքիմիայի ինստիտուտում: A. N. Frumkin RAS (Մոսկվա).

Այժմ մի փոքր ավելին սինապտիկ ընկալիչների մասին, որոնք «ճանաչում են» և փոխազդում են նյարդային հաղորդիչների մոլեկուլների հետ: Ուղեղում կա մոտ 100 տրիլիոն սինապտիկ շփում: Բայց սինապսը պարզապես կոնտակտ չէ, այլ ամենաբարդ մոլեկուլային «մեքենան»։ Այն պարունակում է բոլոր գործընթացները, որոնք տանում են դեպի ուղեղի գործունեության հիմնական տեսակները՝ ընկալում, շարժում, սովորում, վարք և հիշողություն։ Սինապսը այնքան կարևոր կառույց է, որ դրա ուսումնասիրության արդյունքում ստեղծվել է նյարդաբանության առանձին ոլորտ՝ սինապտոլոգիա, որում արժանի տեղ են զբաղեցնում ռուս գիտնականները։

Դեռևս 1946թ.-ին վերոհիշյալ Խաչատուր Կոշտոյանցը և Տիգրան Տուրպաևը (ակադեմիկոս 1992թ.-ից) տպագրեցին պիոներական հոդված Nature ամսագրում, որտեղ առաջին անգամ ներկայացրեցին արդյունքներ, որոնք ցույց էին տալիս ացետիլխոլին նյարդային հաղորդիչի սինապտիկ ընկալիչի սպիտակուցային բնույթը: 60-ական թվականներին - XX դարի 80-ականների սկզբին: Համաշխարհային կարգի աշխատանքը ողնուղեղի սինապսների և սինապտիկ փոխանցման էվոլյուցիայի վերաբերյալ կատարել է ԽՍՀՄ ԳԱ թղթակից անդամ Ալեքսանդր Շապովալովը Էվոլյուցիոն ֆիզիոլոգիայի և կենսաքիմիայի ինստիտուտից: Ի.Մ.Սեչենով.

Եվ վերջերս նույն ինստիտուտի աշխատակիցները՝ Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ Լև Մագազանիկը և նրա ուսանող, կենսաբանական գիտությունների դոկտոր Դենիս Տիխոնովը, հրապարակեցին մի աշխատություն գլյուտամատային ընկալիչների էվոլյուցիայի վերաբերյալ՝ սպիտակուցային ընկալիչների ամենակարևոր դասը կենտրոնական հատվածում։ նյարդային համակարգը և ուղեղը.

Գլուտամատը հիմնական գրգռիչ նեյրոհաղորդիչն է, և նրա ընկալիչը, ինչպես պարզվեց, ամենահիններից մեկն է. Այս ընկալիչների տարածական կազմակերպման և մոլեկուլային ֆիզիոլոգիայի իմացությունը թույլ է տալիս Magazanik-ի լաբորատորիան իրականացնել նոր նեյրո և հոգեմետ դեղերի բովանդակալից, նպատակային որոնում: Դրանցից մի քանիսն արդեն փորձարկվում են կենդանիների վրա։

Սպիտակուցի ընկալիչի էվոլյուցիան, կառուցվածքը և գործառույթը հասկանալու առաջընթացի մեկ այլ օրինակ է ացետիլխոլինի ընկալիչի ուսումնասիրությունը: Ինչպես գլուտամատը, ացետիլխոլինը նույնպես հիմնական նյարդային հաղորդիչ է: Սինապտոլոգիայի այս «թեժ» ոլորտում առաջնահերթ հետազոտություններն իրականացնում են Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամներ Վիկտոր Ցետլինը և Եվգենի Գրիշինը Կենսօրգանական քիմիայի ինստիտուտում: Մ.Մ.Շեմյակինը և Յու.Ա.Օվչիննիկովը:

Օրիգինալ և միևնույն ժամանակ ավանդական ուղղությունսինապտոլոգիա - նյարդային և մկանային բջիջների միջև սինապսի ուսումնասիրություն: Այն հաջողությամբ մշակվել է RAS-ի թղթակից անդամ Եվգենի Նիկոլսկու և RAMS-ի թղթակից անդամ Անդրեյ Զեֆիրովի կողմից (Կազանի կենսաքիմիայի և կենսաֆիզիկայի ինստիտուտ RAS և Կազանի պետական ​​բժշկական համալսարան):

Կրկնում եմ՝ սինապսը ամենաբարդ մոլեկուլային «մեքենան» է։ Նրա խախտումների մեջ ընկած են նյարդային և հոգեկան խանգարումներ; ներկայի և ապագայի նեյրո- և հոգեֆարմակոլոգիան կապված է սինապսի հետ։

Զգայական ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐԻ ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱ

Մեր երկրում սա ավանդաբար ուժեղ ոլորտներից մեկն է։ Նրա ակունքներում էին ակադեմիկոսներ ֆիզիոլոգ Լեոն Օրբելին և ֆիզիկոս Սերգեյ Վավիլովը։ Հենց նրանք էին, որ 1930-ականներին հզոր ազդակ տվեցին հետազոտություններին՝ նախ տեսողության ֆիզիոլոգիայի ոլորտում, որով իրենք զբաղվում էին, իսկ հետո լսողության և այլ զգայական եղանակներով։ Ցանկացած զգայական համակարգի աշխատանքի երեք հիմնական փուլ կա. Առաջինը ընդունելությունն է, այսինքն. Արտաքին ազդեցության էներգիայի ընկալում և փոխակերպում՝ լույս (տեսողություն), մեխանիկական (հպում, լսողություն) կամ քիմիական (համ, հոտ) ֆիզիոլոգիական ազդանշանի։ Երկրորդը ազդանշանի փոխանցումն ու տեղեկատվության մշակումն է զգայական համակարգի բոլոր մակարդակներում՝ ընկալիչից մինչև ուղեղի մասնագիտացված ենթակեղևային և կեղևային մասեր: Երրորդը գլխուղեղի կեղևում օբյեկտիվ արտաքին աշխարհի սուբյեկտիվ պատկերի ձևավորումն է։ Յուրաքանչյուր փուլ գիտելիքի տարբեր ոլորտների մասնագետների կողմից հետազոտության առարկա է:

Զգայական ֆոտոընդունումը հաջողությամբ ուսումնասիրվում է մի քանի լաբորատորիաներում, այդ թվում՝ կենսաբանական գիտությունների դոկտոր Վիկտոր Գովարդովսկու Էվոլյուցիոն ֆիզիոլոգիայի և կենսաքիմիայի ինստիտուտում: Ի.Մ.Սեչենովը Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայից, Օլեգ Սինեշչեկովը և Պավել Ֆիլիպովը՝ Մոսկվայի պետական ​​համալսարանում։ Մ. Վ. Լոմոնոսով, այս հոդվածի հեղինակ Կենսաքիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտում: N. M. Emanuel RAS. Համի ընդունման վրա աշխատանքը հաջողությամբ իրականացվում է Ստանիսլավ Կոլեսնիկովի լաբորատորիայում՝ Պուշչինոյի Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի բջջային կենսաֆիզիկայի ինստիտուտում։ Օրինակ, լուսազգայուն տեսողական սպիտակուցի ռոդոպսինի մոլեկուլում առաջնային ֆոտոքիմիական ռեակցիաների ուսումնասիրության արդյունքները կարող են խոստումնալից լինել տեղեկատվության մշակման համար բարձր արագությամբ սարքերի ստեղծման համար։ Բանն այն է, որ այս ֆոտոքիմիական ռեակցիան ռոդոպսինում տեղի է ունենում ծայրահեղ կարճ ժամանակում՝ 100 - 200 ֆվրկ (1 ֆեմտովկյան - 10 - 15 վրկ): Վերջերս Քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտի ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների դոկտոր Օլեգ Սարկիսովի լաբորատորիաների համատեղ աշխատանքում։ N. N. Semenov RAS, ակադեմիկոս Միխայիլ Կիրպիչնիկովը կենսաօրգանական քիմիայի ինստիտուտում: Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի Մ. Սա նշանակում է, որ ռոդոպսինի պատկերով և նմանությամբ կարող է ստեղծվել մոլեկուլային «ֆոտոանջատիչ» կամ «ֆոտոչիպ», որը գործում է ֆեմտո և պիկովայրկյանական ժամանակային սանդղակներում:

Զգայական տեղեկատվության փոխանցումը և մշակումը, արտաքին աշխարհի սուբյեկտիվ պատկերի ճանաչումն ու ձևավորումը, դրա կենսաբանական և իմաստային նշանակության գնահատումը զգայական ֆիզիոլոգիայի արագ զարգացող ոլորտ է: Այս ոլորտում մենք ունենք բեղմնավոր լաբորատորիա ՌԴ ԳԱ Բարձրագույն նյարդային ակտիվության և նյարդաֆիզիոլոգիայի ինստիտուտում, որը մինչև 2010 թվականի սկիզբը ղեկավարում էր ակադեմիկոս Իգոր Շևելևը, ինչպես նաև բժշկական գիտությունների դոկտոր Յուրի Շելեպինի լաբորատորիաները։ , Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ Յակով Ալտմանը ֆիզիոլոգիայի ինստիտուտում։ Ի.Պ. Պավլով ՌԱՍ (Սանկտ Պետերբուրգ), Էկոլոգիայի և էվոլյուցիայի ինստիտուտի կենսաբանական գիտությունների դոկտոր Ալեքսանդր Սուպին։ A. N. Severtsov RAS (Մոսկվա).

ՇԱՐԺՄԱՆ ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱ

Սեչենովի խոսքերն այն մասին, որ «ուղեղի գործունեության բոլոր արտաքին դրսեւորումները կարող են վերածվել մկանների շարժման», ճիշտ են նույնիսկ այսօր։ Շարժման ժամանակակից ֆիզիոլոգիան ֆիզիոլոգների, մաթեմատիկոսների և վերահսկողության տեսության ոլորտի մասնագետների հետաքրքրության ոլորտ է:

Շարժիչային վարքագծի կազմակերպման գործում առանցքային դեր է խաղում հետադարձ կապը, որը հնարավորություն է տալիս գնահատել կատարման առաջընթացը և շարժման արդյունքը և անհրաժեշտության դեպքում ուղղել դրանք։ Մեր նշանավոր ֆիզիոլոգներ Նիկոլայ Բերնշտեյնը, ԽՍՀՄ բժշկական գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամը և ակադեմիկոս Պյոտր Անոխինը առաջինն էին, որ գիտակցեցին դա դեռ 1930-1940-ական թվականներին։ 1960-ականներին ակադեմիկոս ֆիզիոլոգ Վիկտոր Գուրֆինկելի և մաթեմատիկոս Իսրայել Գելֆանդի կողմից իրականացված հետագա ուսումնասիրությունները իրենց ուսանողների հետ միասին դարձան դասականներ։ Այնուհետև ստացված արդյունքները հիմք հանդիսացան քայլող ռոբոտի ստեղծման, ողնուղեղի վնասվածքներով հիվանդների վերականգնման նոր մեթոդների համար։ Դասական է դարձել նաև ԽՍՀՄ ԳԱ Տեղեկատվության փոխանցման հիմնախնդիրների ինստիտուտի աշխատակիցներ Գրիգորի Օրլովսկու, Ֆեդոր Սեվերինի և Մարկ Շիկի աշխատանքը, որը հրատարակվել է 1967 թվականին, որտեղ առաջին անգամ նկարագրվել է քայլային շարժումների ողնաշարի գեներատորը։

Բոլորովին վերջերս կենսաբանական գիտությունների դոկտոր Յուրի Գերասիմենկոն Ֆիզիոլոգիայի ինստիտուտի Շարժման ֆիզիոլոգիայի լաբորատորիայից: Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի Ի.Պ. Պավլովի ինստիտուտը ամերիկացի ֆիզիոլոգների հետ միասին ցույց է տվել, որ ողնուղեղի էլեկտրական խթանումը դեղաբանական գործողության հետ համատեղ առաջացրել է առնետների լավ համակարգված քայլային շարժումներ, այսինքն. քայլում, մարմնի քաշի ամբողջական աջակցությամբ (այս արդյունքները հրապարակված են Neurobiological գիտական ​​ամսագիր«Nature Neuroscience» 2009 թ.)

Կենդանիների վրա կատարված փորձերի հաջողությունը հույս է տալիս հազարավոր ողնաշարի անդամալույծ հիվանդների գոնե մասնակի վերականգնման համար:

Շարժման ֆիզիոլոգիան շարունակում է մնալ մեր ակտիվ ուսումնասիրության առարկան:

Շարժիչային համակարգի ֆիզիոլոգիան գրավիտացիոն ֆիզիոլոգիայի ամենակարեւոր բաղադրիչն է, որում բացառիկ մեծ ներդրում ունեն մեր գիտնականները։ Անկշիռ պայմաններում կատարվող ուսումնասիրությունները հնարավորություն են տվել որոշել ուղեղի համակարգերի դերը, առաջին հերթին՝ զգայական, նորմալ շարժիչ վարքագծի ապահովման գործում։ Այդ ուղղությամբ ակտիվորեն աշխատում է Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ Ինեսա Կոզլովսկայայի լաբորատորիան՝ ՌԴ ԳԱ Կենսաբժշկական խնդիրների ինստիտուտում։

Շարժման ֆիզիոլոգիական մեխանիզմների ըմբռնումը նյարդաբանության հիմքն է, և այս կարևոր բժշկական և ֆիզիոլոգիական ոլորտում երկար ժամանակ հաջողությամբ աշխատում է Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի Բարձրագույն նյարդային ակտիվության և նյարդաֆիզիոլոգիայի ինստիտուտի դոկտոր Մարատ Իոֆեի լաբորատորիան: ժամանակ.

ՀՈԳԵԿԱՆ ԳՈՐԾԱՐՔՆԵՐԻ ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱԿԱՆ ՀԻՄՔԵՐԸ

Այս ուղղությունը ամենահուզիչ, արագ զարգացող և, կարելի է ասել, հեղափոխականներից է։ Վերջին տարիներին այս ոլորտում զգալի առաջընթաց է գրանցվել, և, թերևս, ավելի կարևոր, նոր հարցեր են առաջադրվել, որոնք դեռ պետք է պատասխաններ ստանան: Իվան Սեչենովի և Իվան Պավլովի նետած կամուրջը ֆիզիոլոգիայից հոգեբանություն վերածվում է ժամանակակից նյարդագիտության ընդհանուր ուղու։ Ո՞րն է այստեղ գլխավորը ֆիզիոլոգիական մեխանիզմների տեսանկյունից։ Այն, որ դրանցում ներգրավված են և՛ սինապսները, և՛ գեները, և՛ միջբջջային փոխազդեցությունները, և՛ ներբջջային «մեքենաները»։ Այս առումով անհնար է չհիշել իսպանացի մեծ հյուսվածաբան Ռամոն ի Կախալին։ Դեռևս 1894 թվականին նա արտահայտեց այն միտքը, որ ուսուցումը հիմնված է սինապսի արդյունավետության բարձրացման վրա (այժմ դա հաստատվել է բարակ ժամանակակից մեթոդներ) Ավելին, կրկնվող ակտիվացումը հանգեցնում է էլ ավելի մեծ արդյունավետության:

Բացառիկ նշանակություն ունի ուսուցման և հիշողության մեխանիզմների էլեկտրաֆիզիոլոգիական ուսումնասիրությունը։ Մեր երկրում այն ​​հաջողությամբ զարգանում է, օրինակ, ՌԴ ԳԱ և Ռուսաստանի բժշկական գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ Վլադիմիր Սկրեբիցկու լաբորատորիայում (ՌԲԳԱ նյարդաբանության գիտական ​​կենտրոն). մշակվել են այստեղ, որոնք բարելավում են հիշողությունը, ուղեղի հիվանդությունների կամ ծերացման պատճառով թուլացած հիշողությունը:

1970-ականներից ի վեր հիշողության բջջային և մոլեկուլային մեխանիզմների ուսումնասիրության առաջընթացը հիմնականում կապված է անողնաշարավորների պարզ նյարդային համակարգերի ուսումնասիրության հետ: Նախ՝ դրանք հարմար օբյեկտ են տարբեր տեսակի փորձերի համար, երկրորդ՝ չափազանց հետաքրքիր են էվոլյուցիայի և համեմատական ​​ֆիզիոլոգիայի տեսանկյունից։ Առաջիններից մեկը, ով մանրամասն ուսումնասիրել է դեռևս 1960-1970-ական թվականներին սինապտիկ փոխանցումը և փափկամարմինների մեջ նեյրոհաղորդիչների բազմազանությունը, եղել է Կենսաբանական գիտությունների դոկտոր Դմիտրի Սախարովը Զարգացման կենսաբանության ինստիտուտում: N. K. Koltsova RAS. Անողնաշարավորների ուսուցման, հիշողության և վարքի մեխանիզմներն ուսումնասիրող առաջատար գիտական ​​թիմերից է Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի Բարձրագույն նյարդային ակտիվության և նյարդաֆիզիոլոգիայի ինստիտուտի կենսաբանության դոկտոր Պավել Բալաբանի լաբորատորիան: Օգտագործելով կոխլեար նեյրոնների ակտիվությունը գրանցելու ժամանակակից էլեկտրաֆիզիոլոգիական և օպտիկական մեթոդները, նրան և իր գործընկերներին հաջողվել է պարզ բառերով նկարագրել նյարդային ցանցերի կազմակերպումը։ նյարդային համակարգեր. Ուղեղի ապագա տեղեկատվական տեսության կառուցման համար այս տեսակի փորձարարական տվյալների կուտակումը բացառիկ արժեք ունի։

Ե՛վ սինապսները, և՛ ներբջջային «մեքենաները» ներգրավված են ուսուցման և հիշողության մեխանիզմներում։ Կարճաժամկետ հիշողությունը (րոպե-տասնյակ րոպե) կախված է սինապտիկ կառուցվածքների սպիտակուցային մոլեկուլների կոնֆորմացիոն փոփոխություններից, մինչդեռ երկարաժամկետ հիշողությունը (օրեր և տարիներ) պայմանավորված է գեների արտահայտմամբ, նոր սպիտակուցների, ՌՆԹ մոլեկուլների սինթեզով և նոր սինապսների առաջացում. Հարցն այն է, թե ո՞ր գեներն են ակտիվանում ուսուցման ընթացքում, և կոնկրետ ի՞նչ են անում դրանք նյարդային բջիջներում: Այս ուղղությամբ Նորմալ ֆիզիոլոգիայի ինստիտուտում հաջողությամբ աշխատում է Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի և Ռուսաստանի բժշկական գիտությունների ակադեմիայի համապատասխան անդամ Կոնստանտին Անոխինի լաբորատորիան։ P. K. Anokhin RAMS (Մոսկվա).

Զարմանալի առաջընթաց է գրանցվել տեղայնացումը հասկանալու հարցում տարբեր տեսակներհիշողությունը ուղեղի պատկերման նոր տեխնիկայի միջոցով: Խոսքն առաջին հերթին ֆունկցիոնալ մագնիսառեզոնանսային տոմոգրաֆիայի մասին է, թեպետ մեզ մոտ այն դեռ կիրառվում է հիմնականում կլինիկայում։ Ինչ վերաբերում է պոզիտրոնային էմիսիոն տոմոգրաֆին, ապա այն հաջողությամբ օգտագործվում է հիմնարար հետազոտությունների համար Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ Սվյատոսլավ Մեդվեդևի և Մարդու ուղեղի ինստիտուտի նրա անձնակազմի կողմից: N. P. Bekhtereva RAS (Սանկտ Պետերբուրգ).

Այս մեթոդների կիրառմամբ ցույց է տրվել, որ հիշողությունը ոչ թե դիֆուզիոն է բաշխվում ամբողջ ուղեղում, ինչպես նախկինում ենթադրվում էր, այլ տեղայնացված է նրա որոշակի հատվածներում։ Սա սկզբունքորեն կարևոր եզրակացություն է ֆիզիոլոգիայի (նեյրո- և հոգեֆիզիոլոգիա) և բժշկության (նյարդաբանություն, նյարդավիրաբուժություն, հոգեբուժություն) համար:

Հիմա գիտակցության մասին՝ խնդիր առնվազն երեք գիտությունների՝ ֆիզիոլոգիայի, հոգեբանության և փիլիսոփայության հանգույցում: Ո՞րն է այստեղ գլխավորը։ Ամենակարևոր դիրքի գիտակցումը, ըստ որի ԳԻՏԱԿՑՈՒԹՅՈՒՆԸ գործընթաց է, գործողություն, և ոչ թե «ինչ-որ բան», որը պասիվորեն ընկած է ուղեղում։ Հիմա ոչ ոք չի կարող գիտակցության հակիրճ և հստակ սահմանում տալ: Բավականին վարկածներ են առաջ քաշվել դրա մեխանիզմների վերաբերյալ։ Դրանցից մեկն առաջարկվել է 1980 - 1990-ական թվականներին Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ Ալեքսեյ Իվանիցկիի կողմից (Բարձրագույն նյարդային ակտիվության և նյարդաֆիզիոլոգիայի ինստիտուտ, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիա): Դրա էությունն այն է էական տարրգիտակցությունը՝ արտաքին աշխարհի սուբյեկտիվ պատկերը, առաջանում է ուղեղի պրոյեկցիոն կեղևում՝ դրսից եկող զգայական տեղեկատվության սինթեզի արդյունքում հիշողության մեջ պարունակվող տեղեկատվության հետ: Նոր, մուտքային և պահվող տեղեկատվության հոսքի համեմատությունը «գիտակցության հոսքի» առանցքային պահն է։ Սինթեզն առաջանում է նյարդային ազդակների շրջանաձև շարժման արդյունքում։ Նմանատիպ գաղափարներ որոշ ավելի ուշ մշակվեցին այլ գիտնականների կողմից, ներառյալ 1972 թվականին Նոբելյան մրցանակակիր Ջերալդ Էդելմանը (ԱՄՆ):

Եզրափակելով այս հատվածը՝ պետք է ընդգծել, որ «գիտակցության և ուղեղի» խնդիրը պահանջում է բնական գիտության և մարդասիրական գիտելիքների համադրում։

ՆՅՈՒՐՈԻՆՖՈՐՄԱՏԻԿԱ

Ակնհայտ է դառնում, որ զարգացած երկրների գիտական ​​քաղաքականությունը XXI դարի առաջին կեսին. կենտրոնանալու է ուղեղի և նրա բարձրագույն գործառույթների ուսումնասիրության վրա: Այս խնդիրների լուծման գործում ամենակարեւոր դերը պատկանում է նեյրոինֆորմատիկային։ Նեյրոինֆորմատիկայի մեջ մաթեմատիկան և հաշվարկները, բացի նեյրոգիտությունից, աներևակայելի են:

Ուղեղում տեղեկատվության փոխանցման, մշակման և վերլուծության նյութական ենթաշերտը սինապսներում էլեկտրական նյարդային իմպուլսներն են՝ նեյրոնից նեյրոն: Հետևաբար, երբ խոսում են «նեյրոնային ցանցերում» տեղեկատվության մշակման մասին, խոսում են իմպուլսների ծածկագրերը հասկանալու մասին, տեղեկատվություն կրող, և հենց այդ «ցանցերի» կառուցվածքի մասին, այսինքն. նեյրոնների միջև հաղորդակցման համակարգեր: Բացի այդ, անհրաժեշտ է հասկանալ առանձին նեյրոնների «մոլեկուլային մեքենան»։ Սա անհրաժեշտ է, քանի որ բջջի ներսում տեղի ունեցող բազմաթիվ ֆիզիկաքիմիական գործընթացներ ոչ միայն ապահովում են նրա կենսագործունեությունը, այլ, ըստ երևույթին, միաժամանակ կատարում են հաշվողական գործողությունների դերը:

Չնայած նեյրոինֆորմատիկայի ոլորտում աշխատանքի հսկայական ծավալին, պետք է ընդունել, որ բավարար մաթեմատիկական լեզու նկարագրելու համար ոչ ֆորմալիզացվող կենդանի համակարգեր՝ կենդանի բջիջ կամ «նյարդային ցանցեր», դեռևս չի ստեղծվել: Սա ուղեղի ժամանակակից գիտության ամենաթեժ կետերից մեկն է։ Ամբողջ աշխարհում հաշվողական նյարդաբանությունը շատ ակտիվ է: Մենք ունենք խմբեր և լաբորատորիաներ, որոնք հաջողությամբ աշխատում են այս ուղղությամբ Մոսկվայում, Դոնի Ռոստովում, Սանկտ Պետերբուրգում, Նիժնի Նովգորոդ. Բայց, ի տարբերություն ԱՄՆ-ի, Եվրոպայի և Ասիայի շատ երկրների, նրանք, ցավոք, չափազանց քիչ են։

Ինչ վերաբերում է գործնական կիրառություններին, մասնավորապես՝ բժշկական, դրանք հասանելի են և բավականին տպավորիչ։ Դրանցից մեկը արտաքին տեխնիկական սարքի հետ ուղեղի անմիջական կապի տեխնոլոգիան է։ Այժմ ստեղծվել են համակարգեր, որոնք կարող են տեղեկատվություն փոխանցել մեկ ուղղությամբ՝ ուղեղից համակարգիչ։ Օրինակ՝ գրանցելով ուղեղային ծառի կեղևի որոշակի հատվածներից առաջացած պոտենցիալները և դրանք փոխանցելով արտաքին սարքին, հիվանդը, ով ի վիճակի չէ խոսել և շարժվել, կարող է անհրաժեշտ տեղեկատվությունը հեռվից հաղորդել բժշկական անձնակազմին: Տեսանելի ապագայում ստանդարտ գործառնական ընթացակարգը կլինի ուղեղում էլեկտրոնային համակարգի ներդրումը վերահսկելու համար սայլակ, ձեռքի կամ ոտքի պրոթեզ:

Այս բոլոր դեպքերում մենք խոսում ենք ուղեղի որոշակի հատվածների կողմից առաջացած հուսալիորեն հայտնաբերելի էլեկտրական ազդանշանների (պոտենցիալների) գրանցման և փոխանցման մասին։ Այս կիրառական ոլորտում աշխատանքներն իրականացվում են մի քանի թիմերի կողմից: Օրինակ, Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիայի Բարձրագույն նյարդային ակտիվության և նյարդաֆիզիոլոգիայի ինստիտուտի կենսաբանության դոկտոր Ալեքսանդր Ֆրոլովի լաբորատորիայում առաջարկվել են շարժական հիվանդությունների վաղ ախտորոշման օրիգինալ մեթոդներ:

Մեկ այլ բժշկական կիրառություն նեյրոպրոթեզավորումն է: Միլիոնավոր հիվանդներ արդեն տեղադրել են լսողական չիպսեր, որոնք ընկալում են ձայնը և տեղեկատվություն փոխանցում անմիջապես ուղեղի համապատասխան կենտրոնների նեյրոններին։ Արդյունքում խուլերը կարող են լսել և հասկանալ խոսքը: Հետագայում հնարավոր է տեսողական և հոտառական էլեկտրոնային պրոթեզների ի հայտ գալ։ Փորձեր են արվում դրսից, զգայական օրգաններից բացի, ուղղակիորեն ուղեղ փոխանցել տեղեկատվություն։

Նեյրոինֆորմատիկայի գործնական կիրառման մեկ այլ արագ զարգացող ոլորտ ռոբոտաշինությունն է: 1970-1990-ական թվականներին հենց այս ոլորտում իրականացվեցին պիոներական աշխատանքներ լուսնային ազգային ծրագրի շրջանակներում։ Խոսքը ռոբոտի ստեղծման մասին է, որը կարող է շարժվել կոշտ տեղանքով։ Սկզբում առաջադրանքը գրեթե անհնարին էր թվում։ Դա հնարավոր եղավ լուծել՝ հասկանալով կենդանիների շարժողական գործունեության կազմակերպման մեխանիզմները։ Ֆիզիոլոգների թիմ՝ ակադեմիկոս Վիկտոր Գուրֆինկելի (ԽՍՀՄ ԳԱ Տեղեկատվության փոխանցման հիմնախնդիրների ինստիտուտ) և մեխանիկայի ղեկավարությամբ՝ ակադեմիկոս Դմիտրի Օխոցիմսկու և ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների դոկտոր Եվգենի Դևյանինի (ԱՄՆ և ՍՍՀ ԳԱ կիրառական մաթեմատիկայի ինստիտուտ): Մ.Վ.Լոմոնոսովի անվան Մոսկվայի պետական ​​համալսարանի մեխանիկայի ինստիտուտը) ստեղծել է հայտնի «Վեցոտանի»՝ մեխանիկական «միջատը»։ Նա դարձավ բազմաթիվ ժամանակակից, բարդ մարդաբանական ռոբոտների նախատիպը, որոնք կարող էին, օրինակ, խաղալ սեղանի թենիս (Ճապոնիա): Տեղեկատվության փոխանցման հիմնախնդիրների ինստիտուտի կենսաբանական գիտությունների դոկտոր Յուրի Լևիկի լաբորատորիայում այս ուղղությամբ (շարժման հսկողություն) աշխատանքները շարունակվում են։ A. A. RAS Խարկևիչ.

Ինչ վերաբերում է ստեղծմանը արհեստական ​​բանականությունև նոր սերնդի համակարգիչներ, ապա այս արագ զարգացող ոլորտում աշխատում են տարբեր պրոֆիլների մասնագետներ։ Իհարկե, այսօրվա սուպերհամակարգիչները շատ առումներով գերազանցում են մարդու ուղեղի հնարավորություններին: Բայց ի տարբերություն Homo sapiens-ի, նրանցից նույնիսկ ամենակատարյալները խելացի չեն: Սակայն, ըստ ինֆորմատիկայի ոլորտի մի շարք հետազոտողների, այս խնդիրը տեխնիկական է և կլուծվի համեմատաբար մոտ ապագայում։

Հրաշալի, թե՞ սարսափելի ապագա է սպասվում մարդկությանը: Նեյրոգիտության ոլորտում արագ առաջընթացը հանգեցնում է այս առանցքային էթիկական խնդրին: Զարմանալի հնարավորությունները, որոնք բացվում են մարդու անհատականության և հասարակության սոցիալական կյանքի վրա ազդելու համար, մարդաբանական «ճանաչողական համակարգիչներ» ստեղծելու հեռանկարը և շատ ավելին, անխուսափելիորեն առաջացնում են այս «անիծյալ» հարցը։ Դրա պատասխանը, ինչպես բազմիցս պատահել է պատմության մեջ, կախված է ոչ միայն և ոչ այնքան գիտնականներից, որքան հենց հասարակությունից։

Ֆիզիոլոգիական ընկերության նախագահ, ակադեմիկոս Միխայիլ ՕՍՏՐՈՎՍԿԻ. Պավլովա, Կենսաքիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտի լաբորատորիայի վարիչ: N. M. Emanuel RAS