Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
4 декабря 2016, воскресенье, 13:16
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

Нейрокогнитивистика, психобиология и новые способы изучения мозга

Локализация функций головного мозга
Локализация функций головного мозга

Прыжок в будущее

Татьяна Строганова - доктор биологических наук, профессор, руководитель Центра нейрокогнитивных исследований Московского государственного психолого-педагогического университета, член редколлегии журнала «Экспериментальная психология», главный научный сотрудник лаборатории возрастной психогенетики Психологического института Российской академии образования. Перед вами - краткое содержание беседы, состоявшейся между Татьяной Строгановой, Борисом Долгиным и Дмитрием Ицковичем в рамках программы «Наука 2.0» - совместного проекта портала «Полит.ру» и «Вести.FM».

Схема подключения электродов для снятия электроэнцефалограммы

Наука психобиология (или психофизиология) возникла в 80-х годах прошлого столетия. Появилась возможность исследовать активные структуры мозга в момент работы. Мозг животных изучают с начала ХХ века; с мозгом человека дела обстояли иначе. Раньше почти ничего не знали о том, как он функционирует, - до той поры, пока не были внедрены в науку новые методы, такие как позитронная и эмиссионная томография, функциональная магнитная резонансная томография. Например, сегодня можно посмотреть, какие структуры мозга активны в момент решения арифметической задачи. Раньше единственным способом изучения этой активности была электроэнцефалограмма.

Человек един - на него можно смотреть как на биологическое существо, а можно как на носителя некой любопытной субстанции - психики. Самая интересная сфера исследования – когда исследователь забывает, кто он - психолог или биолог.

Оказалось, что эти методы чрезвычайно полезны для психологии. До этого психология опиралась в основном на наблюдения. Люди наблюдали за другими людьми и занимались натурфилософским обобщением. Психология занимается не только мышлением, она занимается и темпераментом, и стратегиями сопротивления, стрессом, восприятием и пр. Если вы смотрите на это как биолог, то назовёте это высшей нервной деятельностью, а если как психолог - назовете это психикой.

Человек един - на него можно смотреть как на биологическое существо, а можно как на носителя некой любопытной субстанции - психики. Самая интересная сфера исследования – когда исследователь забывает, кто он - психолог или биолог. Тогда появляется новая наука - психобиология или нейрокогнитивистика.

Основные методы исследования

Основные методы, которые сейчас применяются - это функционально-магнитная, резонансная и позитронно-эмиссионная томография. Это так называемые "кровоточные методы", основанные на исследовании регионального кровотока мозга. Идея проста: если какая-то часть мозга работает интенсивнее, то она потребляет больше глюкозы и кислорода, и туда подается больше крови. Наблюдая за изменениями регионального кровотока, можно следить за тем, какие части больше работают. Это как следить за работой фабрики по подвозу туда стройматериалов и потреблению энергии.

Снимки мозга, полученные при помощи магнито-резонансной (левая колонка) и позитронно-эмисионной томографии
Фото: Institut Douglas/Flickr.com

Это интересная группа методов, но у нее есть две проблемы. Первая - это непрямое измерение, что ясно из примера про фабрику. Вторая - более серьезная - проблема временной шкалы. Например, если мы смотрим на стул, как быстро наш мозг способен определить, что это именно стул? Это десятые доли секунды. А временная шкала кровоточных методов - это секунда и минута.

Метод энцефалограммы обладает временным разрешением одна миллисекунда или меньше, и дает возможность измерять в том же режиме, что работает мозг. Есть только одна проблема: мы никогда не знаем, где это происходит. Можно узнать, когда происходит, но где именно - нет. Достаточно школьной математики или физики, чтобы понять, почему нет знаний об этом.

У энцефалограммы есть только одна проблема: мы не знаем, где это происходит. Можно узнать, когда происходит, но где именно - нет.

Потенциал при измерении на поверхности головы зависит от силы тока источника внутри мозга и от сопротивления тканей, по которым распространяется электрическое поле. Сопротивление неизвестно. Есть догадки, но догадка - не инструмент науки. Поэтому, прозанимавшись всю жизнь энцефалограммой, я очень хотела получить доступ к другим методам. И такой метод появился в середине 80-х годов - это магнитная энцефалография. Это фантастическое достижение человеческой мысли, где объединились усилия биологов, математиков и физиков.

С помощью магнитной энцефалографии можно измерять магнитное поле, которые создаётся работающими нейронами. Магнитная составляющая поля распространяется безотносительно к сопротивлению материала, и точность такого измерения гораздо выше. Поэтому, померив во многих точках головы магнитное поле, можно решить обратную задачу: найти источник. Иными словами, сохраняется преимущество энцефалографии и добавляется преимущество томографии - есть знание, когда и где происходит событие.

С помощью магнитной энцефалографии можно измерять магнитное поле, которые создаётся работающими нейронами. Магнитная составляющая поля распространяется безотносительно к сопротивлению материала, и точность такого измерения гораздо выше.

Подобных приборов около двухсот в мире. В России МЭГ (прибор для магнитной энцефалографии) - единственный. Япония ими нафарширована, очень много аппаратов стоит в США, пара - в Канаде и в Западной Европе.

Возникает вопрос о том, какое отношение этот прибор имеет к психологии. Этот аппарат во всем мире очень серьезно задействован в нейрохирургии. Психологи или психобиологи в России уже год плотно работают с нейрохирургами. Прагматический интерес любого человека в нашей стране по отношению к этому аппарату лежит в двух сферах. Первая сфера - он позволяет найти очаг патологической активности (в основном, это эпилептическая активность) и после тщательного анализа хирурга удалить этот очаг в мозге человека.

Вторая сфера тоже медицинская: в мозге существуют невосполнимые зоны. Это те зоны, любое прикосновение к которым приводит к невосполнимому нарушению функций: моторные зоны, первичные сенсорные зоны, отвечающие за речь. Эти зоны должны быть обязательно определены для пациента до начала любой операции. Особенно, если место, которое становится предметом операции, находится близко к такой зоне - необходимо знать границы и локализацию.

Как правильно учить языки

В психологии существует проблема речевых процессов, что тесно связано с важным для каждого человека вопросом: как мы обучаемся языку? Какие существуют различия между людьми в способности к языкам? Как мы учим второй язык? Что с нами происходит, если наша способность обучаться речи нарушается? И это не редкий случай. Существуют дети-дислексики, афазики, которым трудно воспринимать речь. Есть дети, у которых при совершенно сохранном интеллекте существует специфическое нарушение развития речи. В конце концов, есть дети-аутисты, у которых задержка речевого развития является одним из центральных моментов определения этого заболевания. Важно знать, каким образом мозг осуществляет обработку речи.

Для того чтобы помочь людям с задержкой речевого развития, или помочь выучить второй, третий язык, надо лучше понимать то, каким образом мозг обрабатывает речь.  В этом отношении существуют интересные данные лаборатории Кембриджа.

Дети на уроке
Фото: Judy Baxter/Flickr.com

Руководит лабораторией профессор Мюллер, чей круг работ был выполнен в соавторстве с доктором Штыровым. Они сделали потрясающее открытие - они обнаружили, что если в мозг поступает глагол, который обозначает движение, например, "пинай, бросай, глотай…", то очень рано (примерно через 100 миллисекунд после подачи в мозг) активируются не только речевые, но и моторные зоны мозга.

Оказалось, что когда вы пинаете, активируется зона представительства ноги, когда бросаете - зона представительства руки, а когда глотаете - зона представительства глотки. То есть вы понимаете значение слова "пинай" - в том числе, и ногой. Зона представительства ноги активируется не после того, как произошло осознание смысла, а для того, чтобы осознать смысл. Это означает очень интересные вещи в процессе изучения языка.

Если учить язык в нормальной естественной среде, то слово в ассоциативных сетях мозга будет накрепко связано с непосредственным действием. А если обучать детей по учебнику, как это происходит в нашей благословенной стране, то в этом случае ассоциативная сеть не формируется, она не помогает ни припомнить значение слова, ни осознать его.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM iPhone MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика Анастасия Волочкова «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы сердце сериалы Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.