Mozak zavara osobu. Olfactory Analyzer Core

Tijelo kao grad, tijelo grada, tijelo u gradu Hajde da istražimo kako zdravlje tijela može odražavati zdravlje grada. U tom smislu, model koji se koristi za ilustraciju integrativne medicine (T. W. H. Brown, 1989) predstavlja tri glavna stanja: bolest, disfunkciju i

3. Olfactory Analyzer Core nalazi se u filogenetski drevnom dijelu korteksa velikog mozga, unutar baze olfaktornog mozga - uncus, dijelom hipokampusa (polje 11).

4. Taste Analyzer Core, prema nekim podacima, nalazi se u donjem dijelu postcentralnog girusa, blizu centara mišića usta i jezika, prema drugima - u unkusu, u neposrednoj blizini kortikalnog kraja olfaktornog analizatora , što objašnjava blisku vezu između olfaktornih i okusnih osjeta. Utvrđeno je da poremećaj ukusa nastaje kada je zahvaćeno polje 43.

Analizatori mirisa, ukusa i sluha svake hemisfere su povezane sa receptorima odgovarajućih organa obe strane tela.

5. Core analizator kože(osetljivost na taktil, bol i temperaturu) nalazi se u postcentralnom girusu (polja 1, 2, 3) i u korteksu gornjeg parijetalnog regiona (polja 5 i 7). U ovom slučaju tijelo je projektovano naopako u postcentralnom girusu, tako da se u njegovom gornjem dijelu nalazi projekcija receptora donjih ekstremiteta, au donjem dijelu projekcija receptora glave. Budući da su kod životinja receptori opšte osetljivosti posebno razvijeni na glavi glave, u predelu usta, koji ima veliku ulogu u hvatanju hrane, kod ljudi je očuvan i snažan razvoj receptora u ustima.

S tim u vezi, područje potonjeg zauzima preveliku količinu u korteksu postcentralnog girusa. velika površina. Istovremeno, u vezi s razvojem ruke kao organa rada, naglo su se povećali taktilni receptori u koži šake, koja je postala i organ dodira. Shodno tome, područja korteksa odgovaraju receptorima gornji ud, mnogo više donji ekstremiteti. Stoga, ako nacrtate figuru osobe glavom prema dolje (do baze lubanje) i nogama gore (do gornjeg ruba hemisfere) u postcentralni girus, tada morate nacrtati ogromno lice s neskladno velikim ustima , velika ruka, posebno šaka sa palcem koji je oštro nadmoćniji od ostalih, mali torzo i malo stopalo. Svaki postcentralni girus povezan sa suprotnom delu tela zbog ukrštanja osjetljivih provodnika u kičmenoj moždini i dijelom u produženoj moždini.

« Analyzer postoji složeni nervni mehanizam koji počinje vanjskim percepcijskim aparatom i završava u mozgu ”(I.P. Pavlov). Sa tačke gledišta I. P. Pavlova, think tank, ili kortikalni kraj analizatora, nema striktno definisane granice, već se sastoji od nuklearnog i raštrkanog dijela - teorija jezgra i rasutih elemenata. "jezgro" predstavlja detaljnu i tačnu projekciju u korteksu svih elemenata perifernog receptora i neophodan je za sprovođenje više analize i sinteze. „Raspršeni elementi“ se nalaze na periferiji jezgra i mogu se raspršiti daleko od njega; vrše jednostavniju i elementarniju analizu i sintezu. Kada je nuklearni dio oštećen, raspršeni elementi mogu u određenoj mjeri nadoknaditi precipitirani funkcija kernela, što je od velikog kliničkog značaja za obnovu ove funkcije.

Prije I.P. Pavlova u korteksu, motornoj zoni, ili motorni centri, precentralni girus i osetljivo područje, ili osetljivi centri nalazi iza Sulcus centralis. I. P. Pavlov pokazao da je takozvana motorna zona, koja odgovara precentralni girus, postoji, kao i druga područja moždane kore, područje percepcije (kortikalni kraj motornog analizatora). „Motorička regija je regija receptora. Time se uspostavlja jedinstvo čitavog cerebralnog korteksa ”(IP Pavlov).

Sve vijuge i brazde ljudski mozak odavno imenovan i opisan. U neuroanatomskim atlasima, ista siva tvar korteksa hemisfere farbane u različitim bojama. Ova mapa boja je stara više od sto godina. A sama ideja da su mentalne funkcije lokalizirane na različitim mjestima na površini ljudske moždane kore pojavila se na prijelazu iz 18. u 19. stoljeće. Njemački ljekar Franz Gall (1758-1828) stvorio je takozvane frenološke mape mozga, gdje je smjestio svojstva psihe, koje je nazvao "sposobnostima duše". Sa stanovišta moderne nauke, Gallove nevjerovatne karte su plod zaključaka koji se ne temelje na eksperimentalnim podacima, već samo na njihovim vlastitim zapažanjima. Međutim, oko implementacije njegove ideje, naučnici se bore dva vijeka.

Krajem 19. stoljeća njemački fiziolozi su pronašli zonu u moždanoj kori pasa i mačaka, čija je električna stimulacija izazivala nevoljnu kontrakciju mišića suprotne strane tijela. Uspjeli su precizno odrediti u kojim dijelovima ove zone su zastupljeni različite grupe mišiće. Kasnije je ova zona (nazvana je motorna zona) opisana i u ljudskom mozgu, nalazi se ispred centralnog (Rolandovog) sulkusa, koji najdublje razdvaja moždanu koru u poprečnom smjeru. Ovdje su uzastopno smješteni prikazi mišića larinksa, usta, lica, ruke, trupa i noge, a područje kortikalnih područja uopće ne odgovara veličini dijelova tijela. Kanadski neurolog Wilder Graves Penfield i E. Baldry, upoređujući oboje, nacrtali su na ovom mjestu smiješnog malog čovjeka - homunkulusa. Ima ogroman jezik, usne, palčeve, a ruke, noge i trup su veoma mali. Simetrični homunculus također živi iza središnje brazde, samo što nije motorni, već senzorni. Područja ovog područja kore velikog mozga povezana su s osjetljivošću kože različitih dijelova tijela. Motorna i senzorna područja usko su u međusobnoj interakciji, pa se obično smatraju jednim senzomotornim korteksom. Kasnije se ispostavilo da je sve malo složenije: fiziolozi su pronašli još jednu potpunu motoričku predstavu manjeg tijela, odgovornu za održavanje držanja i neke druge složene spore pokrete.

Svi čulni organi također imaju svoje ovlaštenje u korteksu velikog mozga. Na primjer, vidni korteks se nalazi u okcipitalnoj regiji ljudskog mozga, slušni korteks je u temporalnom režnju, dok je olfaktorna reprezentacija raštrkana po nekoliko dijelova mozga. U korteksu postoje i takozvana asocijativna polja u kojima se odvija analiza i sinteza informacija koje dolaze iz primarnih polja čulnih organa. Asocijativna polja su najjače razvijena kod ljudi, posebno ona koja se nalaze u frontalnom režnju, sa kojima fiziolozi povezuju najviše manifestacije psihe – mišljenje, inteligenciju. Još sredinom 19. veka francuski naučnik Paul Broca i nemački psihijatar Carl Wernicke otkrili su dve oblasti u levoj hemisferi ljudskog mozga koje su povezane sa govorom.Ako je Brokino područje oštećeno - u zadnjoj trećini inferiornog frontalni girus, pacijentov govor je poremećen, ali ako je zahvaćeno Wernickeovo područje - u zadnjoj trećini gornjeg temporalnog girusa, pacijent može govoriti, ali njegov govor postaje prazan.

Dakle, danas fiziolozi znaju mnogo o strukturi i funkcijama mozga. Ali što više uče, ostaje više misterija. I niko od modernih istraživača ne može tvrditi da zna kako mozak funkcionira. Mape mozga koje danas postoje, po stepenu informativnosti, vjerovatno se mogu uporediti sa geografskim kartama srednjeg vijeka, kada su obrisi kontinenata samo izdaleka ličili na prave, a bijele mrlje nadmašivale sve ostalo u području. „I što je najvažnije, znajući približno geografiju, nemamo pojma šta se dešava u različitim „zemljama“. Šta rade, kako žive”, komentariše direktor Instituta za ljudski mozak Ruske akademije nauka, dopisni član Ruske akademije nauka Svjatoslav Vsevolodovič Medvedev.

Zadatak uklanjanja bijelih mrlja s moždane karte i povećanja njene rezolucije mnogo je teži od popunjavanja bijelih mrlja u geografiji. Pogotovo kada je u pitanju ljudski mozak i najviše manifestacije ljudske psihe. Da li je zaista moguće projicirati na površinu mozga ljudska osjećanja, napetost misli, agoniju kreativnosti? Hoće li se ikada moći reći: ova zona je odgovorna za donošenje odluke, ova grupa ćelija je odgovorna za osjećaj ljepote, tu se gnijezdi zavist i tu počinje zona ljubavi?

Ispravnije je govoriti ne o mapiranju mozga, već o mapiranju moždanih funkcija, objašnjava S.V. Medvedev. - Zadatak je utvrditi gdje se nalaze neuroni koji su uključeni u rješavanje određenog zadatka, te razumjeti kako ti dijelovi mozga međusobno djeluju. Konačno, najvažniji zadatak za neurofiziologa – cilj od kojeg smo još jako daleko – jeste da poveže događaje koji se dešavaju u mozgu sa onim što osoba misli, da dešifruje kodove više nervne aktivnosti.

Mozak govori električnim jezikom

Prvi podaci o lokalizaciji viših moždanih funkcija dobijeni su u eri "kliničkih i anatomskih poređenja", odnosno promatranja pacijenata koji su oštetili neke dijelove mozga. Zatim, krajem 20-ih godina prošlog stoljeća, počinje era dominacije elektrofizioloških istraživanja. Fiziolozi su naučili da snime električnu aktivnost mozga - elektroencefalogram (EEG) osobe putem elektroda nanesenih na vlasište (prvi put je to uradio austrijski psihijatar Hans Berger 1929. godine). Ova metoda je postala glavna u proučavanju rada mozga i njegovih bolesti - prvi elektrofiziolozi su vjerovali da se uz pomoć EEG-a sve može znati. Zaista, EEG odražava različite procese koji se odvijaju u mozgu, ali poteškoća je u tome što registruje ukupnu električnu aktivnost, sumira i prosječuje rad ogromnog broja nervnih ćelija - neurona. I tu leži njegovo metodološko ograničenje.

Zatim su se pojavile druge metode proučavanja električne aktivnosti mozga, na primjer, metoda evociranih potencijala - to su električni valovi koji se javljaju u određenim područjima moždane kore kao odgovor na specifičnu stimulaciju. U vidnom korteksu pojavljuju se kao odgovor na bljesak svjetlosti, u slušnoj kori, na zvuk itd. Ova metoda je mnogo doprinijela proučavanju lokalizacije funkcija u područjima moždane kore i uz nju mapa mozga je značajno poboljšana. Ali ima i ograničenja, posebno kada se proučava ljudski mozak.

Razvojem tehnologije mikroelektroda postalo je moguće bilježiti električna pražnjenja pojedinih neurona. To se uglavnom radi, naravno, u eksperimentima na laboratorijskim životinjama. Proboj u istraživanju ljudskog mozga došao je kada je postalo moguće snimiti električnu aktivnost ljudskih neurona direktno iz mozga pomoću implantiranih subkortikalnih elektroda. Akademik Natalija Petrovna Bekhtereva počela je koristiti ovu metodu ranih 60-ih. Tanke elektrode su umetnute u pacijentov mozak u terapeutske svrhe - mogle su se koristiti za ciljanje područja mozga. Ali čim se elektroda implantira u pacijentov mozak, potrebno je iskoristiti ovu priliku i iz nje dobiti maksimalnu informaciju. Takva elektroda registruje aktivnost okolnih neurona, a to je potpuno drugačiji nivo rezolucije nego što se može dobiti od elektrode koja se nalazi na površini glave.

Neuroni su "pismeni" i "kreativni"

Uz pomoć ugrađenih subkortikalnih elektroda, fiziolozi sa Instituta za ljudski mozak Ruske akademije nauka uspjeli su naučiti mnogo o tome kako se mozak nosi s govorom. Kao što je već spomenuto, Brocina i Wernickeova područja vezana za govor su poznata od davnina. Ispravnije je ograničiti se na definiciju „vezano za govor“, a ne koristiti izraz „zona govora“, naglašava S.V. Medvedev. - Sjećate se vica o žoharu, koji, ispostavilo se, ima "uši na nogama"? Morate biti svjesni da i Brocino i Wernickeovo područje možda nisu centar govora, već neka vrsta interfejsa.

Na sasvim drugom mjestu u moždanoj kori, istraživači su pronašli detektor gramatičke ispravnosti smislene fraze. Grupa neurona povećava svoju električnu aktivnost ako je fraza koju subjekt čuje gramatički ispravna, a slabi je kada je gramatički neispravna. Ako se subjektu ponudi fraze "plava vrpca" i "plava vrpca", ovi "pismeni" neuroni će odmah primijetiti razliku. Druga grupa neurona pravi razliku između riječi maternjeg jezika, riječi sličnih njima fonetski, i stranih riječi. “To znači da neuronska populacija gotovo trenutno analizira fonetsku strukturu riječi i klasifikuje je u tipove: “Razumem”, “Ne razumijem, ali nešto poznato” i “Uopšte ne razumijem”, kaže S.V. Medvedev. S tim u vezi postavlja se pitanje da li ovi neuroni funkcionišu na isti ili različit način kod ljudi sa urođenom pismenošću i onih koji s tim imaju problema. Najvjerovatnije postoje razlike, ali da biste dali tačan odgovor, potrebno je regrutovati mnogo subjekata.

„Pronašli smo grupe neurona koji razlikuju konkretne i apstraktne reči, neurone koji su, očigledno, odgovorni za brojanje“, kaže dalje Svjatoslav Vsevolodovič. - Identifikovali smo područja mozga koja su povezana sa generalizacijom, sa donošenjem odluka. Sve neuronske sisteme karakteriše polifunkcionalnost: to znači da iste ćelije mogu učestvovati u različitim funkcijama. Specijalizacija neurona je relativna – ovisno o situaciji, oni mogu preuzeti različite odgovornosti. Na primjer, kada kapetan broda umre, na njegovo mjesto dolazi navigator ili neko drugi. Stoga je mozak veoma fleksibilan sistem.” Neuroni vremenom gube svojstvo zamjenjivosti i stiču veću specijalizaciju. Malo dete ne može da hoda i priča u isto vreme, ako ga pozovete, spotaće se i pasti. Činjenica je da mu je čitava kora zauzeta ili jednim ili drugim. Učenik ne bi trebao biti ometan na času, inače neće naučiti gradivo. Vremenom dolazi do sve većeg odvajanja moždanih područja, pa odrasla osoba može istovremeno voziti auto i održavati razgovor, razgovarati telefonom i pregledavati dokumente itd.

N.P. Bekhtereva i njeni saradnici pronašli su neurone u mozgu koji djeluju kao detektori grešaka. Koja je njihova uloga? Reaguju na svako kršenje stereotipnog slijeda radnji. „Odlazite od kuće i na ulici osjećate: „Nešto nije u redu...“ – objašnjava S.V. Medvedev. “Tako je – zaboravili su da ugase svjetlo u kupatilu.” Neuroni detektora grešaka nalaze se u različitim dijelovima mozga - u parijetalnom korteksu desne hemisfere, u Rolandovom sulkusu, u gornjim parijetalnim i parijetotemporalnim područjima korteksa, u cingulatnom girusu.

Ali metoda implantiranih elektroda ima ograničenja. Elektrode se, naravno, ne ugrađuju gdje god bi fiziolozi htjeli, već samo tamo gdje je to neophodno za kliničke indikacije. Ne znači li to da tražimo tamo gdje je svjetlije, a ne gdje smo izgubili?

Skener mozga radi na pozitronima

Tradicionalno korišćeni u medicini, rendgenski zraci za dobijanje slike mozga nisu najbolja metoda. Sasvim različite mogućnosti pojavile su se s pojavom magnetne rezonancije (MRI). Institut za ljudski mozak Ruske akademije nauka aktivno koristi metodu pozitronske emisione tomografije (PET). Obje metode daju sliku mozga. Koja je razlika između njih?

MRI se zasniva na svojstvima nekih atomskih jezgara, prvenstveno jezgara atoma vodonika, kada se stave u magnetsko polje, apsorbuju energiju u radiofrekventnom opsegu i zrače je nakon prestanka izlaganja radiofrekventnom signalu. U zavisnosti od „okruženja“, odnosno od svojstava biološkog tkiva u kojem se ta jezgra nalaze, menja se i intenzitet njihovog zračenja. Stoga je moguće vidjeti slike različitih moždanih struktura. Suština PET metode je da se prate nestajuće male količine supstance označene radioaktivnim ultrakratkoživim (poluživot - minute) izotopom. Izotop emituje pozitrone, koji se anihiliraju sa elektronima, emitujući dva gama zraka, i raspršuju se u suprotnim smjerovima. Ako detektor registruje ove gama kvante, tada se može odrediti lokacija atoma označene supstance. Supstanca je odabrana tako da njena koncentracija odražava aktivnost moždanih stanica. Na primjer, ako se koncentracija radioaktivno označene glukoze negdje poveća, to znači da je neuroni aktivno troše i stoga aktivno rade. Ako u ovom trenutku subjekt obavlja bilo koji zadatak, tada vidimo koja područja mozga su uključena u njegovu provedbu. PET metoda omogućava korištenje kratkoživućih izotopa (O, N, C, F), koji nisu mnogo štetni za pacijenta.

Uz pomoć PET-a moguće je i promatrati promjene u cerebralnom krvotoku u određenom ponašanju. Kada se neko područje mozga aktivira, krv aktivno teče do njega. Ako se voda obilježena radioaktivnim kisikom ubrizga u venu, ona ulazi u žile mozga i može se registrirati. Tamo gdje ima više označenog kisika, teče više krvi, što znači da se tamo povećava aktivnost.

Od gramatičkih ispostava do lavirinta kreativnosti

Uz pomoć PET-a, istraživači su nastavili proučavati ljudski govor već na cijelom mozgu. Videli su gde se odvija obrada govornih informacija: pojedinačne reči, značenje teksta, gde se pamti. Pokazali su da je medijalni ekstrastrijatni korteks uključen u obradu ortografske strukture riječi, a značajan dio lijevog gornjeg temporalnog korteksa (Wernickeovo područje) vjerovatno je uključen u semantičku analizu. Redoslijed riječi analizira se prednjim dijelom gornjeg temporalnog korteksa. Kada se osobi pokaže koherentan tekst, a da od njega nije ni traženo da ga pročita (trebalo je samo izbrojati broj pojavljivanja slova), moždani krvotok se pojačava, što znači da je mozak uključen u lingvistički rad. (Kada mu se predstave nasumično pomešane reči, mozak ne reaguje na taj način.)

Čak se i „božanski“ stvaralački proces pokazao dešifrujućim, barem od strane fiziologa u laboratoriji N.P. Bekhtereva se približila ovome. Osobama se nudi neka vrsta kreativnog zadatka, na primjer, da sastavi priču od skupa riječi i u realnom vremenu vidi koja područja mozga počinju aktivno raditi. Pokazalo se da kreativnu aktivnost prati uglavnom promjena veza između različitih područja mozga. Većina novih veza pojavljuje se u lijevoj prednjoj temporalnoj zoni sa prednjim kortikalnim zonama, a sa stražnjim, naprotiv, veza je oslabljena. Gube se veze između parijetalne i okcipitalne strukture. I sve se to događa upravo pri izvođenju kreativnog zadatka, ali ako je zadatak lišen kreativnih elemenata, nema tih promjena. Lokalni cerebralni protok krvi tokom kreativnijeg zadatka u poređenju sa manje kreativnim zadatkom je povećan u desnom prefrontalnom korteksu. Iz ovoga naučnici zaključuju da je ova oblast direktno povezana sa „kreativnošću“.

Istraživače zanima i fenomen nehotične pažnje: na primjer, osoba vozi auto, sluša radio, priča i odjednom odmah reaguje na zvuk motora, što ukazuje da nešto nije u redu s motorom. U dvije laboratorije koristeći dvije različite metode: S.V. Medvedev metodom PET i Yu.D. Kropotov je metodom implantiranih elektroda pronašao iste zone u kojima u takvim trenucima dolazi do aktivacije - u temporalnom i u frontalnom korteksu. Aktivacija se javlja kao odgovor na neusklađenost između očekivanih i stvarnih podražaja, kao što je kada zvuk iz motora nije ono što bi trebao biti. Drugi fenomen je selektivna pažnja, koja pomaže osobi da u neprekidnom brujanju glasova na koktelu prati govor jednog sagovornika, onog koji ga zanima. Očigledno, prefrontalni korteks je u ovom slučaju odgovoran za fokusiranje prostorne pažnje. Podešava desni ili lijevi slušni korteks, ovisno o tome koje uho prima važne informacije.

Govoreći o mapiranju mozga, važno je shvatiti da mozak, strogo govoreći, nije podijeljen na jasno razgraničene regije, od kojih je svaka odgovorna samo za svoju funkciju. Sve je mnogo složenije, jer u procesu obavljanja bilo koje funkcije, neuroni različitih područja međusobno djeluju, čineći neuronsku mrežu. Proučavanje kako se pojedinačni neuroni kombinuju u strukturu, a struktura u sistem i ceo mozak, zadatak je budućnosti.

„PET je moćan alat za proučavanje gotovo svake funkcije, ali sam po sebi nije dovoljan“, kaže S.V. Medvedev. - Zadatak PET-a je da odgovori na pitanje „gde?“, a da odgovori na pitanje „šta se dešava?“, PET treba kombinovati sa elektrofiziološkim metodama. Zajedno sa britanskim fiziolozima kreirali smo sistem za paralelnu analizu PET-a i EEG-a, koji se međusobno nadopunjuju. Vjerovatno je ovaj pristup budućnost.”

Prije godinu dana ( članak objavljeno 2004 - P.Z. ) grupa naučnika iz šest zemalja najavila je izradu trodimenzionalne kompjuterske mape ljudskog mozga, koja se može koristiti za utvrđivanje predispozicije osobe za određene bolesti. Kreatori mape vjeruju da već mogu povezati određene bolesti, poput Alchajmerove bolesti ili autizma, s različitim dijelovima moždane kore. Sada su zauzeti usavršavanjem detalja svog izuma.

Druga hipostaza gena

Početkom 50-ih godina prošlog stoljeća pojavila se ideja da se pamćenje ne može ograničiti samo na električne procese – za dugotrajno skladištenje informacija u mozgu, ono mora biti očuvano u hemijskom obliku. Iako su u to vrijeme još uvijek postojale vrlo općenite ideje o ćelijskom genomu, pojavila se ideja da on ne samo da pohranjuje nasljedne informacije, već i učestvuje u pohranjivanju informacija stečenih tokom života.

Da bismo to testirali, morali smo vidjeti da li učenje uzrokuje sintezu nukleinskih kiselina i proteina u mozgu. Nakon što je postao poznat princip genoma - DNK → RNK → protein, eksperimenti su postali fokusiraniji. I evo šta se ispostavilo. Odmah nakon što su životinje naučene vještini, u njihovom mozgu se povećava sinteza RNK. (Da bi se ovo otkrilo, ubrizgani su im radioaktivno označeni prekursori RNK.) To se dogodilo miševima koji su obučeni da izbjegavaju električnu struju kao odgovor na zvučni signal, kokošima obučenim da utiskuju na neki predmet i zlatnim ribicama obučenim da plivaju sa splavom pričvršćenim za abdomen. A ako je sinteza RNK inhibirana, životinje prave mnoge greške ili uopće ne mogu naučiti tu vještinu.

Istovremeno, novi proteini se također sintetiziraju u mozgu - to je također određeno uključivanjem radioaktivnih izotopa. Blokatori sinteze proteina ometaju dugotrajno pamćenje bez utjecaja na kratkoročno pamćenje. Iz ovoga postaje jasno kako geni rade: kada se uči na DNK šablonu, sintetizira se RNK, koja zauzvrat stvara nove proteine. Ovi proteini stupaju u akciju nekoliko sati nakon sticanja informacija i obezbjeđuju njihovo skladištenje. A pokretači svih ovih događaja su električni procesi koji se odvijaju na membrani nervnih ćelija.

Grupa istraživača sa Odeljenja za sistemogenezu Instituta za normalnu fiziologiju Ruske akademije medicinskih nauka, predvođena dr. medicinske nauke Dopisni član Ruske akademije medicinskih nauka K.V. Anokhina je sebi postavila zadatak da pronađe takve istraživačke metode koje bi omogućile istovremeno proučavanje aktivnosti nervnih stanica u cijelom mozgu u vezi s bilo kojim ponašanjem ili kognitivnom (kognitivnom) aktivnošću. „Počevši sa radom, uverili smo se da se informacije iz sinapsi prenose na drugi, dublji nivo - prodiru u jezgro ćelije i nekako menjaju rad gena“, kaže Konstantin Vladimirovič, „Ostalo je da pronađemo ove gene.

Moram reći da bezbroj gena radi u moždanim ćelijama - kod ljudi se polovina svih proučavanih gena eksprimira samo tamo. Zadatak je bio da se iz sveg njihovog skupa otkriju ključni koji se bave očuvanjem novih informacija. Potraga je okrunjena uspjehom sredinom 1980-ih, kada je K.V. Anohin i njegove kolege skrenuli su pažnju na takozvane "neposredne rane gene". Ovo ime su dobili po sposobnosti da prvi reaguju na vanćelijske podražaje. Uloga "ranih" gena je da "probude" druge - kasne gene. Njihovi proizvodi - regulatorni proteini - faktori transkripcije, djeluju na dijelove molekule DNK i pokreću proces transkripcije - prepisivanja informacija iz DNK u RNK. Na kraju, "kasni" geni sintetiziraju svoje proteine, koji uzrokuju potrebne promjene u ćeliji, na primjer, formiraju nove neuronske veze.

Najradoznaliji gen

Od cijele grupe "ranih" gena, istraživače najviše zanima gen c-fos K.V. Anokhin i njegove kolege proučavaju ulogu ovog gena u učenju od 1987. godine - po njihovom mišljenju, on je taj koji je pogodan za ulogu univerzalne sonde za mapiranje mozga. „Ovaj gen ima nekoliko jedinstvenih svojstava“, objašnjava K.V. Anokhin - Prvo, u mirnom stanju ćelije, on je tih, praktično nema "pozadinski nivo" aktivnosti. Drugo, ako u ćeliji počnu neki novi informacijski procesi, ona vrlo brzo reagira na njih, akumulirajući RNK i proteine. Treće, univerzalan je, odnosno aktivira se u različitim dijelovima centralnog nervnog sistema - od kičmene moždine do korteksa. Četvrto, njegovo aktiviranje je povezano sa učenjem, odnosno sa formiranjem individualnog iskustva. Kako bi dokazali posljednju tvrdnju, naučnici su izveli desetine eksperimenata, provjeravajući pod kojim utjecajima c-fos izađite iz skrovišta i preduzmite akciju. Pokazalo se da gen ne reaguje na jako jaku stimulaciju, poput svetlosti, zvuka ili bola, u slučajevima kada uticaj ne nosi elemente novine. Ali čim se situacija obogati novim informacijama, gen se odmah „probudi“.

Na primjer, u jednom eksperimentu, miševi su stavljeni u komoru u kojoj su morali izdržati niz blagih, ali neugodnih elektrokutanih podražaja. Kao odgovor na to, u nekoliko područja njihovog mozga - u korteksu, hipokampusu i malom mozgu, c-fos. Međutim, ako se ovaj postupak provodi svakodnevno, šestog dana gen više ne reagira. Miševi i dalje reagiraju na strujni udar, ali za njih to nije postao novi, već očekivani događaj. Možete ponovo aktivirati c-fos, ako miševe još jednom stavite u komoru - i ne podvrgavate ih već poznatoj proceduri. U oba slučaja, gen označava događaj kada vanjski stimulansi nisu u skladu s matricom individualnog pamćenja. Takva neusklađenost se javlja s bilo kakvom asimilacijom novih informacija, i stoga c-fos- neizbježan pratilac kognitivnih procesa u mozgu.

U drugom eksperimentu su uključeni novorođeni pilići, koji su podijeljeni u četiri grupe. Pilići prve grupe su se izlegli u mraku i nikada nisu ugledali svetlost, druga grupa je imala više sreće - držana je pod uobičajenim svetlosnim ciklusom od 12 sati, pilići iz treće grupe su odmah nakon toga prebačeni u obogaćeno vizuelno okruženje. rođenja, a pilići četvrte grupe prvo su držani u normalnim uslovima, a drugi dan su prebačeni u obogaćenu podlogu. Kod svih eksperimentalnih pilića, ekspresija gena c-fos drugog dana nakon izleganja. Šta se ispostavilo? Prve tri grupe, uprkos tako različitim uslovima u kojima su provele dva dana svog kratkog života, c-fos nije se pojavio. Ali u četvrtoj grupi, koja je promenila okruženje u vizuelno obogaćeno, c-fos aktiviran. Za njih je to bilo novo, dok su se kokoške treće grupe već navikle.

Izraz c-fos povećao broj pilića koji su kljucali perlu koja ih je zanimala, ispostavilo se da je gorka, a pilići su od jednog vremena naučili da to izbjegavaju u budućnosti. Ali općenito se pokazalo da aktivacija gena uopće ne ovisi o uspješnosti treninga i da na isti način prati pogrešne radnje. Gene c-fos Također jednostavno reagira na novi objekt - da bi ga aktivirao, dovoljna je samo jedna prezentacija novog objekta životinji samo 10 sekundi.

Istraživači su to pretpostavili c-fos i drugi rani geni – sam most preko kojeg individualno iskustvo životinje stupa u interakciju sa njenim genetskim aparatom.

Šta će otkriti genska mapa mozga?

Kako "uhvatiti" ekspresiju gena? Može se otkriti sintezom molekula RNK. Za to se koristi takozvana in situ hibridizacija - metoda koja vam omogućava da vidite mjesta na kojima se sintetiziraju određene RNK. Proteinski proizvod gena može se učiniti vidljivim povezivanjem sa specifičnim antitijelima i bojenjem. Sve se to, naravno, događa nakon što se mozak životinje fiksira i od njega se naprave tanki rezovi. Isto važi i za detekciju ekspresije. c-fos. Eksperimentatorima je ostalo sat i po do dva sata nakon treninga životinje, do koncentracije proteina c-fos u njegovom mozgu je na vrhuncu.

Sa bilo kojim kognitivnim (kognitivnim) procesom u mozgu, mnogi neuroni u različitim područjima počinju da rade sinhrono. Imajući takav alat kao što je genska sonda, možete vidjeti točno koji neuroni su uključeni u ovaj proces. „Na primer, možemo videti razliku u mozgu pacova kada vidi drugog pacova i kada vidi mačku“, kaže Konstantin Vladimirovič. - Drugim riječima, da otkrije koje strukture mozga vidi štakor, a koju mačku. Slično tome, kada osoba vidi poznato lice na ekranu, kao što je Bill Clinton, "neuroni prepoznavanja Billa Clintona" se aktiviraju u njegovom mozgu. Iako je ljudski mozak svakako mnogo teže proučavati genskim sondama. Do danas naučnici još nisu došli do metoda za in vivo snimanje ekspresije gena u mozgu. “U jednom radu bilo je moguće registrovati izraz c-fos osoba u komadu moždanog tkiva uzetom na analizu za biopsiju, kaže K.V. Anokhin. - Drugi istraživači su to mogli vidjeti nakon moždane smrti. Ali očigledno je da to nije baš ono što je u živom mozgu.

Ako se ipak napravi genska mapa mozga, ona će pokazati za koje su njegove strukture odgovorne različite forme memorija. Gledajući gensku mapu, neurofiziolog će odmah vidjeti gdje se točno neuroni trebaju proučavati, na primjer, da bi se zabilježila njihova električna aktivnost. Naučnici sa odjela za genezu sistema upravo uz pomoć c-fos otkrili koja su područja mozga pilića odgovorna za imprinting – imprinting. Metoda također ima važne praktične primjene: može se koristiti za pretraživanje lijekovi, potencijalno poboljšavajući pamćenje (na kraju krajeva, upravo bi te tvari trebale stimulirati aktivaciju c-fos), ili da prouči kako alkohol i droge djeluju na mozak.

Istraživači su proveli desetke eksperimenata sa različitim modelima učenja: prehrambenim i defanzivnim, klasičnim i instrumentalnim, sa vizuelnim, slušnim, gustatornim i drugim stimulansima, pojedinačnim i višestrukim treningom. U eksperimentima su učestvovali miševi, pacovi, kokoške i druge životinje. Utvrđeno je da su različita područja mozga uključena u različite vrste učenja, ali postoje i ona koja su uvijek uključena, kao što je cingularni korteks.

Dok fiziolozi ne dođu da detaljno objasne mehanizam aktivacije gena – odnosno, u stvari, priznaju da ne znaju u potpunosti kako funkcionira nervna stanica. Možda, primajući vanjski utjecaj, upoređuje ga sa postojećim modelom i, u slučaju neusklađenosti, pokreće genetski mehanizam. Do danas, ovo je najuvjerljivija hipoteza.

Očigledno, s vremenom će se pojaviti nove tehničke mogućnosti za mapiranje gena.Već sada je moguće proučavati ekspresiju različitih gena u trodimenzionalnom volumenu mozga. Prošle godine, suosnivač Microsofta Paul Allen donirao je 100 miliona dolara za uspostavljanje posebnog istraživačkog centra sa zadatkom da mapira ekspresiju svih gena koji tamo rade u mozgu miša. Za rješavanje ovog problema bit će potrebno više od godinu dana napornog rada, ali njegovo rješavanje je vrlo primamljiv cilj, jer je to put do razumijevanja kako geni kontroliraju funkciju i ponašanje mozga, uključujući i ljude.

Kandidat biološke nauke N.Markina
"Hemija i život - XXI vek"

ljudski mozak- najkompleksniji po svojoj organizaciji i savršeni, zapravo, tijelo.

Zamislite samo, pruža sve u našem životu: sposobnost hodanja, disanja, gledanja, slušanja, govora, razmišljanja, života!

Štaviše, mozak koordinira i reguliše sve vitalne funkcije ljudskog tijela mozak kontroliše njegovo ponašanje.

Ako mozak prestane da radi, onda ljudsko tijelo prelazi u pasivno stanje, kada nema reakcije ni na kakvu stimulaciju, spolja ili iznutra. Čovjek neće moći svjesno čuti, vidjeti, osjetiti, kretati se – on je poput povrća koje jednostavno postoji, ali u potpunoj izolaciji, lišenosti od vanjskog svijeta.

Svi znamo da je mozak višeg sisara podijeljen na dva glavna dijela: dorzalni i glava.

Mozak u svojoj strukturi simetrično.

• Pri rođenju bebe njegov mozak teži oko 300 g,
• kako osoba raste, ona se povećava i kod odrasle osobe teži oko 1500 g.
• Mozak muškaraca obično je nešto teži od mozga žena.

Kod zdrave odrasle osobe, težina mozga iznosi oko 2% ukupne težine osobe.

Ne treba misliti da što je mozak veći, to je osoba pametnija i briljantnija. Naučnici su odavno dokazali da nivo inteligencije i genijalnosti potpuno nije povezan s težinom mozga.

Genijalnost i inteligencija zavise od toga broj nervnih veza koju stvara sam mozak.

Šta je ljudski mozak, koje odjele sadrži?

1) Medula, koji kontrolira vegetativne funkcije ljudskog tijela.

On je prvenstveno odgovoran za regulacija disanja, kardiovaskularne aktivnosti, probavnih refleksa, metabolizma.

2)Zadnji mozak: malog mozga i mosta.

On je taj za koji je odgovoran koordinacija pokreta

3) srednji mozak - odgovoran za primarne reflekse orijentacije ljudskog tijela na vanjske podražaje.

Kretanje očiju, okretanje glave prema izvoru zvuka ili svjetlosti rad je srednjeg mozga, tzv. vizuelni centar.

4) međumozak:

a) thalamus , koji obezbeđuje obradu većine impulsa sa naših receptora (pa osim mirisnih), a odgovoran je i za emocionalno obojenje informacije;

b) hipotalamus, koji reguliše autonomne funkcije tijela

Sadrži centre sitosti, gladi, žeđi, zadovoljstva i opskrbe regulacija sna i budnosti.

5) prednji mozak sastoji se od dvije hemisfere: lijeve i desne. Njegova površina je prekrivena brazdama i zavojima, što povećava površinu, stoga omogućava savršeniju funkciju mozga. Hemisfere čine 80% mase cijelog mozga.

Zahvaljujući moždanoj kori moguć je rad viših mentalnih funkcija.

Vjeruje se da leva hemisfera odgovoran za misaone procese, brojanje i pisanje, a pravi - za percepciju signala iz vanjskog svijeta. Lijeva hemisfera je apstraktno-logična, u pravu- Kreativni i maštoviti.

Međutim, trenutno naučnici smatraju da je ovakva podjela prilično proizvoljna, jer je u implementaciji najviše mentalna aktivnost osobe, u njegovom ponašanju podjednako učestvuju obje hemisfere, iako naravno igraju različitu ulogu u formiranju slika percepcije.

Cortex odgovoran za niz specifičnih funkcija.

• Temporalni režanj je odgovoran za sluh i miris,
• okcipitalni za vid,
• parijetalni za dodir i ukus,
• frontalni za govor, kretanje i razmišljanje.

Štoviše, što je djelovanje složenije, za njega je odgovoran veći dio korteksa.

U psihologiji i neuropsihologiji postoji nešto kao homunculus.

Homunculus je svojevrsna fiziološka i psihološka metafora.

Srednjovjekovni alhemičari govorili su o ljudskom biću koje bi se moglo umjetno stvoriti. Na primer, Paracelzus je u 16. veku predložio takav „recept”: ljudska sperma mora biti zatvorena u posebnu posudu, zatim se njome vrše dugotrajni procesi obrade (neke manipulacije) i ona će postati homunkulus koji mora biti "hranjeni" ljudskom krvlju.

U XVII-XVIII vijeku vjerovalo se da je homunculus sadržan u ljudskoj spermi, a kada uđe u tijelo buduće majke, pretvara se u osobu. Homunkulus ovdje djeluje kao "gen za prijenos", svojevrsno stvorenje koje živi u ljudskom tijelu, reguliše njegov moral i vrijednosti, koje kontroliše ljudsko ponašanje.

Naravno, to su samo pretpostavke i nagađanja svojstvena razvoju misli i nauke tog vremena. Međutim, termin je ostao i ukorijenio se za definiranje složenog rada ljudske moždane kore.

Ispostavilo se homunculus u modernoj nauci- Ovo je šematski prikaz motoričkih i senzornih funkcija osobe na kortikalnoj projekciji. Vidimo proporcije ljudskog tijela, njegove funkcije i radnje, njegovo ponašanje, u odnosu na količinu korteksa uključene u rad ovih funkcija.

Što je akcija složenija, to su motoričke sposobnosti finije, mentalna funkcija je veća velika površina korteksa je odgovoran za to.

Pa da sumiramo:

1) normalan rad njegovi odjeli osiguravaju funkcioniranje cijelog organizma, zdravlje čovjeka, mogućnost ljudske aktivnosti, njen potencijal, njegovu reakciju na sve vrste podražaja, njegove bihevioralne reakcije.

2) rad moždanih hemisfera - funkcioniranje moždane kore, koja obezbjeđuje čitav niz njegovih mentalnih funkcija: osjet i percepciju, pažnju, mišljenje i govor, njegovo pamćenje, maštu itd. - jednom riječju, sve to čini suštinu njegove mentalne aktivnosti, njegove svijesti.

Ljudska svijest je najviši oblik odraza stvarnosti, usko je povezana s radom ljudskog mozga: s govorom, mišljenjem (apstraktnim i logičkim), pamćenjem. Svijest je funkcija mozga

To je ono što osigurava jedinstvo i regulaciju. ljudska aktivnost i ponašanje.

Proučavanje fantomskih udova i lažnih senzacija omogućava nam da pratimo kako se osjećaji rađaju

Ljudski mozak je jedinstven: možemo reći da se nalazi na granici materijalnog i duhovnog. Principi njegovog rada i dalje su ispunjeni mnogim misterijama, ali tu se odvija obrada senzornih informacija koje dolaze iz osjetila i rađanje misli. Mozak se sastoji od stotina milijardi nervnih ćelija, ili neurona, od kojih svaki ostvaruje između hiljadu i deset hiljada kontakata. Ove kontaktne tačke neurona nazivaju se sinapse, kroz sinapse se informacija sa jednog neurona prenosi na druge. Fotografija (Creative Commons licenca): Robert Cudmore

Osjeti koje doživljavamo putem osjetila su naš najvažniji izvor informacija o vanjskom svijetu i vlastitom tijelu. Bilo kakva ograničenja ovog protoka su težak test za osobu. Na kraju krajeva, čak i ako su sluh i vid u redu, ali njihov vlasnik sjedi u gluvoj mračnoj kaznenoj ćeliji, primarni izvor patnje je to što za ova osjećanja praktično nema predmeta primjene, sav život je negdje tamo, iza zidovi. Kod djece, zbog gluvoće i sljepoće od ranog djetinjstva, ograničenog u primanju informacija, dolazi do zastoja u mentalnom razvoju. Ako se ne pozabavite njima rane godine a ne podučavati posebne tehnike koje kompenzuju ove nedostatke zbog dodira, njihove mentalni razvoj postaće nemoguće.

Osjeti koji nastaju kao reakcija nervnog sistema na podražaj obezbjeđuju se djelovanjem posebnih nervnih aparata - analizatora. Svaki se sastoji od tri dijela: perifernog dijela, koji se naziva receptor; aferentni ili senzorni nervi koji provode ekscitaciju do nervnih centara; i stvarni nervni centri - dijelovi mozga u kojima se odvija obrada nervnih impulsa.

Međutim, senzacije osobe ne daju mu uvijek pravu predstavu o stvarnosti oko sebe, postoje, da tako kažem, "lažni" senzorni fenomeni koji iskrivljuju početne iritacije ili nastaju u nedostatku bilo kakve iritacije. Praktičari često ne obraćaju pažnju na njih, oni se kvalifikuju kao neobičnost ili anomalija. A istraživači zainteresirani za višu živčanu aktivnost, naprotiv, nedavno su počeli pokazivati ​​povećanu pažnju na njih: njihovo temeljito proučavanje omogućava vam da dobijete nove ideje o funkcioniranju ljudskog mozga.

Profesor na Univerzitetu Kalifornije, San Diego, direktor istraživački centar viša nervna aktivnost (Centar za mozak i kogniciju) Vileyanur Ramachandran(Vilayanur S. Ramachandran) bavi se proučavanjem neuroloških poremećaja uzrokovanih promjenama na malim dijelovima mozga pacijenata. On je posebnu pažnju posvetio "lažnim" senzornim fenomenima u svojim predavanjima Reitha iz 2003. godine, koja su prikupljena u The Emerging Mind.

« Svo naše bogatstvo mentalnog života- naša raspoloženja, emocije, misli, dragocjeni životi, religiozna osjećanja, pa čak i ono što svako od nas smatra svojim "ja" - sve je to samo aktivnost malih želeastih zrnaca u našim glavama, u našem mozgu“, piše profesor.

Sećanje na ono što više nije

Jedna od ovih "lažnih" senzacija je fantomski udovi(fantomski ud). Fantom je unutrašnja slika ili trajno sjećanje na dio tijela, obično ud, koje osoba zadržava mjesecima ili čak godinama nakon gubitka. Fantomi su poznati od davnina. Tokom građanski rat u Sjedinjenim Državama, ovaj fenomen je detaljno opisao američki neurolog Silas Mitchell (Silas Weir Mitchell, 1829-1914), upravo on je 1871. godine prvi put takve senzacije nazvao fantomskim udovima.

Zanimljivu priču o fantomima iznosi čuveni neurolog i psiholog Oliver Saks u svojoj knjizi Čovek koji je svoju ženu zamenio za šešir:
Jedan mornar je odsječen u nesreći kažiprst na desna ruka. Sljedećih četrdeset godina mučio ga je napadni fantom tog prsta, ispruženog i napetog kao i u vrijeme samog incidenta. Kad god bi se pomorac, prinevši ruku licu dok jede ili da bi se počešao po nosu, bojao iskopati sebi oko. Savršeno je dobro znao da je to fizički nemoguće, ali osjećaj je bio neodoljiv.

Motorni i senzorni Homunculus Penfield. U određenim dijelovima mozga postoje “predstave” mišića larinksa, usta, lica, ruke, trupa i nogu. Zanimljivo je da površina korteksa uopće nije proporcionalna veličini dijelova tijela.

Homunculus Penfield

Moždana kora je visoko diferenciran aparat, struktura njegovih različitih regija je različita. A neuroni koji čine određeni odjel često se ispostavi da su toliko specifični da reagiraju samo na određene podražaje.

Krajem 19. stoljeća, fiziolozi su pronašli zonu u moždanoj kori pasa i mačaka, čijom električnom stimulacijom je uočena nevoljna kontrakcija mišića suprotne strane tijela. Čak je bilo moguće točno odrediti koji dijelovi mozga su povezani s određenom mišićnom grupom. Kasnije je ovo motorno područje mozga opisano kod ljudi. Nalazi se ispred centralne (Rolandove) brazde.

Kanadski neurolog Wilder Graves Penfield (1891-1976) nacrtao je na ovom mjestu smiješnog čovjeka - homunkulusa sa ogromnim jezikom i usnama, palčevima i malim rukama, nogama i trupom. Iza centralne brazde se nalazi i homunculus, samo što nije motorni, već senzorni. Područja ovog područja kore velikog mozga povezana su s osjetljivošću kože različitih dijelova tijela. Kasnije je pronađena još jedna potpuna motorička "predstava" tijela manje veličine, odgovorna za održavanje držanja i još nekih složenih sporih pokreta.

Taktilni signali sa površine kože lijeve strane ljudskog tijela projektuju se u desnu hemisferu mozga, na vertikalni dio kortikalnog tkiva, koji se naziva postcentralni girus (gyrus postcentralis). A projekcija lica na karti površine mozga je odmah nakon projekcije ruke. Očigledno, nakon operacije na Ramachandranovom pacijentu, onaj dio moždane kore koji pripada amputiranoj ruci, nakon što je prestao primati signale, počeo je osjećati glad za senzornim informacijama. I senzorni podaci koji su dolazili sa kože lica počeli su ispunjavati susjednu praznu teritoriju. I sada je dodir na licu pacijent osjetio kao dodir izgubljene ruke. Magnetoencefalografija je potvrdila hipotezu ovog naučnika o transformaciji moždane mape – zaista, dodirivanje lica pacijenta aktiviralo je ne samo područje lica u mozgu, već i područje ruku u skladu sa Penfieldovom mapom. U normalnoj situaciji, dodirivanje lica aktivira samo korteks lica.

Kasnije su Ramachandran i njegove kolege, proučavajući problem fantomskih udova, naišli na dva pacijenta koji su bili podvrgnuti amputaciji noge. Oboje su primili fantomske senzacije udova sa genitalija. Naučnici sugeriraju da neke manje "crossover" veze postoje čak iu normi. Možda ovo može objasniti zašto se noge često smatraju erogenom zonom i neki ih percipiraju kao fetiš.

Ove studije su dovele do vrlo važne pretpostavke da mozak odrasle osobe ima ogromnu savitljivost i "plastičnost". Možda nije tačna tvrdnja da se veze u mozgu stvaraju u embrionalnoj fazi ili u djetinjstvu i da se ne mogu promijeniti u odrasloj dobi. Naučnici još nemaju jasno razumijevanje kako točno koristiti zadivljujuću "plastičnost" mozga odraslih, ali se neki pokušaji čine.

Narednik Nicola Popor (Nicholas Paupore) je doživio bol u fantomu desna noga, koju je izgubio u Iraku. "Terapija ogledalom" pomogla je u rješavanju problema. Fotografija: Donna Miles/US DoD

Tako su se neki pacijenti dr. Ramachandrana požalili da su im fantomske ruke "utrnule", "paralizovane". O tome je u svojoj knjizi pisao i Oliver Saks. Često je kod takvih pacijenata i prije amputacije ruka bila u gipsu ili je bila paralizirana, odnosno pacijent nakon amputacije završio je sa paraliziranom fantomskom rukom, njegov mozak je to stanje "zapamtio". Tada su naučnici pokušali da nadmudre mozak, pacijent je morao da dobije vizuelnu povratnu informaciju da fantom sluša komande mozga. Pacijentu je na bočnoj strani postavljeno ogledalo, tako da je pri pogledu u njega vidio odraz svog zdravog uda, odnosno vidio je dvije radne ruke. Zamislite zaprepaštenje učesnika i organizatora eksperimenta kada pacijent ne samo da je vidio fantomsku ruku, već i osjetio njene pokrete. Ovo iskustvo se ponovilo mnogo puta, vizuelna povratna informacija je zaista "revitalizirala" fantome i oslobodila se nelagodnost paraliza, ljudski mozak je dobio nove informacije - sve je, kažu, u redu, ruka se kreće - i osjećaj ukočenosti je nestao.

Pomešana osećanja, ili Lurija i njegov Š.

U romanu Alfreda Bestera (Alfred Bester, 1913-1987) Tiger! Tiger!" opisano je neobično stanje heroja:
Boja je bila bol, vrućina, hladnoća, pritisak, osjećaj nepodnošljivih visina i zadivljujućih dubina, kolosalna ubrzanja i smrtonosne kontrakcije... Miris je bio dodir. Usijani kamen je mirisao na somot koji miluje obraz. Dim i pepeo protrljali su mu kožu kao kiseli, grubi somot...
Foyle nije bio slijep, nije bio gluh, nije bio u nesvijesti. Osećao je svet. Ali senzacije su se činile filtrirane nervni sistem uvrnuto, uvrnuto i kratko spojeno. Foyle je bio u zagrljaju sinestezije, tog rijetkog stanja u kojem osjetila primaju informacije iz objektivnog svijeta i prenose ih u mozak, ali tamo su svi osjeti pobrkani i pomiješani jedni s drugima.

Sinestezija- uopšte nije Besterov izum, kako bi se moglo pretpostaviti. Ovo je senzorna pojava u kojoj se pod uticajem iritacije jednog analizatora javljaju senzacije koje su karakteristične za druge analizatore, drugim rečima, radi se o mešavini osećanja.

Čuveni neurofiziolog Aleksandar Romanovič Lurija (1902-1977) radio je nekoliko godina sa izvesnim Š., koji je imao fenomenalno pamćenje. U svom djelu "Mala knjiga velikog sjećanja" detaljno je opisao ovaj jedinstven slučaj. Tokom razgovora sa njim, Luria je ustanovio da je Sh. imao izuzetan stepen sinestezije. Ova osoba je sve glasove doživljavala kao obojene, zvukove izazvane kod Sh. vizuelne senzacije raznih nijansi (od jarko žute do ljubičaste), boje je, naprotiv, osećao kao „glasovne” ili „gluve”.

« Kakav je tvoj žuti i mrvljivi glas“, rekao je jednom prilikom L.S. koji je s njim razgovarao. Vygotsky. " Ali ima ljudi koji govore nekako na mnogo glasova, koji odaju čitavu kompoziciju, buket, rekao je kasnije, pokojni S.M. je imao takav glas. Eisenstein, kao da mi se približava nekakav plamen sa žilama». « Za mene 2, 4, 6, 5 nisu samo brojevi. Imaju oblik. 1 je oštar broj, bez obzira na njegov grafički prikaz, to je nešto potpuno, čvrsto... 5 je potpuna potpunost u obliku stošca, tornja, temeljna, 6 je prva nakon "5", bjelkasta. 8 - nevina, plavkasto mliječna, poput kreča».

U psihologiji su poznate činjenice o "obojenom sluhu", koji se javlja kod mnogih ljudi, a posebno kod muzičara. Svaka nota ih čini da vide određenu boju. Ilustracija: Oleg Sendyurev / "Around the World" by photo am y (SXC licenca)

Neurofiziolozi sa Kalifornijskog instituta za tehnologiju (California Institute of Technology) nedavno su naišli na neobičan tip sinestezije. Otkrili su novu sličnu vezu: ljudi čuju zvuk poput zujanja kada gledaju kratku scenu. Neuroznanstvenica Melisa Saenz je vodila obilazak svoje laboratorije za grupu starijih studenata. Pred monitorom koji je posebno dizajniran da "upali" određeni centar vizuelnog korteksa, jedan od učenika je iznenada upitao: "Čuje li neko čudan zvuk?" Mladić je čuo nešto poput zvižduka, iako sliku nisu pratili zvučni efekti. Saenz nije našla niti jedan opis ove vrste sinestezije u literaturi, ali se još više iznenadila kada je, nakon intervjuisanja studenata instituta putem e-maila, pronašla još tri ista studenta.

Švajcarska muzičarka zaintrigirala je neuropsihologe Univerziteta u Cirihu svojim jedinstvenim sposobnostima: kada čuje muziku, oseća drugačije ukuse. I što je zanimljivo, ona oseća različite ukuse u zavisnosti od intervala između nota. Konsonancija za nju može biti gorko-slatka, slana, kisela ili kremasta. "Ona ne zamišlja ove ukuse, već ih zapravo doživljava", kaže jedna od autorki studije Mihaela Eslen (Michaela Esslen). Djevojčica ima i češći oblik sinestezije - vidi boje kada čuje note. Na primjer, nota F čini da ona vidi ljubičastu, dok C čini da vidi crvenu. Naučnici vjeruju da je muzičkoj karijeri djevojčice vjerovatno doprinijela izuzetna sinestezija.

Kratki spoj

Sinesteziju je prvi opisao Francis Galton (1822-1911) još u 19. vijeku, ali joj se u neurologiji i psihologiji nije poklanjala velika pažnja i dugo je ostala samo kuriozitet. Kako bi dokazali da se radi o čulnom fenomenu, a ne o plodu mašte osobe koja želi privući pažnju, Ramachandran i njegove kolege su razvili test. Na ekranu kompjutera pojavile su se crne dvojke i nasumično postavljene petice. Nesinestetičarima je veoma teško da izoluju obrise koji čine dvojke. Sinestezist, s druge strane, može lako vidjeti da brojevi čine trokut, jer on te brojeve vidi u boji. Koristeći ovakve testove, Ramachandran i njegove kolege su otkrili da je sinestezija mnogo češća nego što se ranije mislilo, a otprilike jedna od dvije stotine ljudi iskusi ovaj fenomen.

Ramachandran i njegov učenik Edward Hubbard proučavali su strukturu u temporalnom režnju zvanu fusiform gyrus (g. fusiformis, BNA). Ovaj girus sadrži područje boje V4 (Vizuelno područje V4) koje obrađuje informacije o boji. Encefalografske studije su pokazale da se područje brojeva u mozgu, koje predstavljaju vidljive brojeve, nalazi neposredno iza njega, praktično dodirujući područje boje. Podsjetimo da su najčešća vrsta sinestezije upravo “obojeni brojevi”. Područja brojeva i boja su u neposrednoj blizini jedno drugom, u istoj strukturi mozga. Naučnici su sugerirali da sinestetika ima ukrštanje područja, "unakrsnu aktivaciju", povezano s nekom vrstom genetskih promjena u mozgu. Da su geni uključeni svjedoči činjenica da je sinestezija naslijeđena.

Najčešći tip sinestezije su brojevi u boji. Sinestezisti i nesinestetičari različito vide istu sliku. Ilustracija: Edward Hubbard et al.

Dalja istraživanja su pokazala da postoje i sinestetičari koji dane u sedmici ili mjesece vide u boji. Ponedjeljak im može izgledati crven, decembar žut. Očigledno, kod takvih ljudi dolazi i do ukrštanja područja mozga, ali samo u drugim dijelovima mozga.

Zanimljivo je da je sinestezija mnogo češća kod kreativnih ljudi - umjetnika, pisaca, pjesnika. Sve njih ujedinjuje sposobnost metaforičkog razmišljanja, sposobnost da se vide veze između različitih stvari. Ramachandran pretpostavlja da kod ljudi koji su skloni metaforičkom razmišljanju, gen koji uzrokuje "unakrsnu aktivaciju" ima veliku prevalenciju, nije lokaliziran u samo dva područja mozga, već stvara "hiperpovezanost".
Fantomski udovi i sinestezija samo su dva primjera senzornih fenomena koji su naveli naučnike da unaprijede naše razumijevanje o tome kako funkcionira ljudski mozak. Ali takvih neuroloških sindroma ima puno - to je "slijepovid", kada osoba koja je slijepa zbog oštećenja mozga razlikuje predmete koje ne vidi, i Cotardov sindrom, u kojem se neki pacijenti osjećaju mrtvima zbog činjenica da se emocionalni centri ispostavlja da su isključeni iz svih senzacija, i sindrom "ignoriranja" i različite vrste disestezija i mnoge druge. Proučavanje takvih devijacija pomaže proniknuti u tajne ljudskog mozga i nositi se s misterijama naše svijesti.

Wilder Graves Penfield (25. januara 1891., Spokane - 5. aprila 1976., Montreal) bio je kanadski neurohirurg rođen u Americi.

Biografija

Rođen u Spokaneu, Washington.

Prvo je studirao na Univerzitetu Princeton. Zatim, nakon što je dobio Rhodes stipendiju, nastavio je studije na Merton koledžu na Univerzitetu u Oksfordu, gdje je studirao neuropatologiju kod Sheringtona. Zatim je prešao na Univerzitet Johns Hopkins, na kojem je diplomirao 1918. i stekao diplomu medicine. Sljedećih nekoliko godina studirao je i radio na Oksfordu. Tokom svog putovanja u Španiju 1924. godine naučio je tehniku ​​neurohistološkog istraživanja Ramona i Kajala, u Nemačkoj se usavršavao kod neurohirurga Otfrida Förstera u Breslauu.

Nakon stažiranja kod Harveya Cushinga, radio je na Neurološkom institutu u New Yorku, gdje je počeo da izvodi prve operacije epilepsije. 1921-1928 radio je na Univerzitetu Kolumbija i istovremeno kao hirurg na Neurološkom institutu u Njujorku. U Njujorku je upoznao Dejvida Rokfelera, koji je pristao da sponzoriše stvaranje instituta za studije hirurško lečenje epilepsija. Zbog skepticizma i opstrukcije kolega neurologa u Njujorku, Penfild je morao da se preseli u Montreal, gde je počeo da predaje na Univerzitetu McGill i istovremeno radi u bolnici Royal Victoria kao neurohirurg.