Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли
Стремление человечества понять мозг привело к важнейшим открытиям в науке и медицине. В своей захватывающей книге популяризатор науки Мэтью Кобб рассказывает, насколько тернистым был этот путь, ведь дорога к высокотехнологичному настоящему была усеяна чудаками, которые проводили ненужные или жестокие эксперименты.
Книга разделена на три части, «Прошлое», «Настоящее» и «Будущее», в которых автор рассказывает о страшных экспериментах ученых-новаторов над людьми ради стремления понять строение и функции самого таинственного органа. В первой части описан период с древних времен, когда сердце (а не мозг) считалось источником мыслей и эмоций. Во второй автор рассказывает, что сегодня практически все научные исследования и разработки контролируют частные компании, и объясняет нам, чем это опасно. В заключительной части Мэтью Кобб строит предположения, в каком направлении будут двигаться исследователи в ближайшем будущем. Ведь, несмотря на невероятные научные прорывы, мы до сих пор имеем лишь смутное представление о работе мозга.
В формате PDF A4 сохранён издательский дизайн.
Книга издана в 2022 году.
Читать Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли онлайн беплатно
Copyright © Matthew Cobb, 2020, 2021
Во внутреннем оформлении использована иллюстрация: Alexander_P / Shutterstock.com
Используется по лицензии от Shutterstock.com
© А.П. Шустова, перевод на русский язык, 2021
© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2022
В память о Кевине Коннолли (1937–2015), профессоре психологии Шеффилдского университета, который направил меня сюда
Поскольку мозг действительно является машиной, мы не должны надеяться обнаружить его хитрость устройства иными способами, кроме тех, что используются для обнаружения разгадки механизма других машин. Таким образом, остается сделать то, что мы сделали бы для любой другой машины: разобрать ее на части и посмотреть, что эти составляющие могут делать по отдельности и вместе.
Нильс Стенсен. «О мозге», 1669 год
Ключевые области человеческого мозга
Введение
В 1665 году датский анатом Нильс Стенсен обратился к небольшой группе мыслителей, собравшихся в Исси-ле-Мулино, на южной окраине Парижа. Фактически эта неофициальная встреча в дальнейшем положила начало Французской академии наук[1]; на данном собрании также был сформулирован современный подход к пониманию мозга. В своей лекции Стенсен смело утверждал, что если мы хотим понять, что делает мозг и как он это делает, а не просто описать его составляющие, то должны рассматривать мозг как машину и разобрать его на части, чтобы увидеть принципы данного органа.
Выдвинутая идея была революционной, и более 350 лет мы следуем предложению Стенсена: заглядываем в мертвый мозг, извлекаем кусочки из живого, регистрируем электрическую активность нервных клеток (нейронов) и – с недавнего времени – изменяем функцию нейронов с самыми удивительными последствиями. Хотя большинство нейробиологов никогда не слышало о Стенсене, его видение веками господствовало в науке о мозге и лежит в основе нашего замечательного прогресса в понимании, пожалуй, самого необычного органа.
Ученые могут заставить мышь думать, что она находится в другом месте.
Теперь мы можем заставить мышь думать, что она находится в другом месте, превратить плохую мышиную память в хорошую и даже использовать всплеск электричества, чтобы изменить то, как люди воспринимают лица. Мы составляем все более подробные и сложные функциональные карты мозга человека и других представителей животного царства. У некоторых видов мы можем трансформировать саму структуру мозга по своему желанию, изменяя в результате поведение животного. Некоторые из наиболее выдающихся последствий роста нейробиологической науки можно увидеть в способности парализованного человека управлять роботизированной рукой силой разума.
Ученые не всесильны: по крайней мере, на данный момент нельзя искусственно создать точный сенсорный опыт в человеческом мозге (галлюциногенные препараты делают это неконтролируемым образом), хотя, похоже, мы обладаем удивительной степенью контроля, необходимой для проведения такого эксперимента на мышах. Две группы исследователей недавно обучили грызунов лизать бутылку с водой, когда животные видели набор полос, а машины записывали, как небольшое количество клеток в зрительных центрах мозга реагирует на изображение. Затем ученые использовали сложную оптогенетическую[2] технологию, чтобы искусственно воссоздать выявленный паттерн нейронной активности в соответствующих клетках мозга. Когда это произошло, животное отреагировало так, будто увидело полосы, хотя и находилось в полной темноте. Одно из объяснений состоит в том, что для мыши паттерн нейронной активности был тем же самым, что и при зрительном восприятии. Для решения данной проблемы необходимы более сложные эксперименты, но мы стоим на пороге понимания того, как паттерны активности в сетях нейронов создают восприятие.
На данный момент нельзя искусственно создать точный сенсорный опыт в человеческом мозге.
Эта книга рассказывает многовековую историю изучения головного мозга, демонстрируя, как блестящие умы, отдельные из которых теперь забыты, сначала определили, что мозг является органом, рождающим мысли, а затем начали показывать, что он может делать. На страницах книги описываются необыкновенные открытия, совершенные нами в поисках знания, на что способен мозг, и я восхищаюсь кропотливыми экспериментами, что привели к значимым научным прорывам.
Но в рассказе об удивительном прогрессе есть существенный изъян, который редко признается во многих работах, претендующих на объяснение того, как работает мозг. Несмотря на солидный фундамент накопленной информации, у нас нет четкого представления о том, как миллиарды, миллионы, тысячи или даже десятки нейронов работают вместе, вызвая активность мозга.
Мы знаем в общих чертах, что происходит: мозг взаимодействует с окружающим миром, с остальными частями нашего тела, обрабатывая стимулы с помощью как врожденных, так и приобретенных нейронных сетей. Мозг прогнозирует, как эти стимулы могут изменяться, чтобы быть готовым к ответу, и, будучи частью организма, стимулы влияют на общее функционирование тела. Все это достигается нейронами и их сложными взаимосвязями, включая множество химических сигналов, в которых они «купаются». Независимо от того, насколько научное описание может идти вразрез с вашими глубочайшими чувствами, нет никакого «бестелесного человека», обитающего у вас в голове и присматривающего за активностью мозга, – все это просто нейроны, их связь и химические вещества, которые наполняют нейронные сети.
