Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
11 декабря 2016, воскресенье, 16:55
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

«Сборка образа» как основная проблема нейробиологии

Экран телевизора
Экран телевизора
Механизм зрения
Wikimedia Commons

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 ее беседы с Борисом Долгиным и Дмитрием Ицковичем в программе «Наука 2.0» - совместном проекте портала «Полит.ру» и «Вести.FM».

Биолог Френсис Крик – один из авторов двойной модели спирали ДНК, исследователь мозга и психических процессов сознания, в одной из своих статей представил очень интересный разговор с некой дамой на светском рауте. Та ему сказала: «Я вообще не понимаю, чем вы занимаетесь. Что это за проблема - проблема сознания?» На что он ей ответил: «А почему вы считаете, что это не проблема? Вы, видимо, как-то представляете себе, как это происходит?» Она ответила: «Конечно, я представляю! Вот я смотрю на вас, и в моем мозге есть экранчик, который отображает ваше лицо - вот и вся проблема». Он продолжил: «О, вы замечательно сформулировали! Так вот, я занимаюсь тем, кто же смотрит на этот экран». Это и есть проблема зрительного восприятия, и в то же время проблема сознания.

Все поле зрения разбивается на множество осколков, потому что каждый нейрон видит только свою крошечную часть поля зрения, не зная ничего о том, что видит его сосед.

Люди, которые задают такие вопросы, не представляют себе основного потока зрительной информации в мозге. Зрительный мир отображается на сетчатке глаза через зрачок и хрусталик, после этого по зрительному нерву, минуя промежуточные, но очень важные инстанции, попадает в первичную зрительную кору. И тут начинается чрезвычайно интересная вещь: во-первых, все поле зрения, которое существует, разбивается на множество осколков, потому что каждый нейрон видит только свою крошечную часть поля зрения, не зная ничего о том, что видит его сосед. В мозге возникает так называемая ретинотопическая проекция. То есть карта зрительного поля продуцируется активностью нейронов. Наподобие миллиона маленьких телевизоров у нас в голове.

Ученым стало известно об этом благодаря микроэлектродным исследованиям мозга животных, которые дали чрезвычайно много информации. Это настолько четкие данные, что на основании этих исследований недавно прозрел слепой человек. При нарушении периферии зрительного аппарата человека можно спаять эти крохотные телевизоры - и глаз заработает. 

Известно, что изображение рассыпается. Но хуже другое: каждый нейрон несет информацию не обо всем кусочке изображения, которое попало в поле его зрения, а только об одной характеристике этого изображения. Например, об угле наклона линии, которая попала в его зрительное поле, или о цвете, или о контрасте. 

Основная проблема нейробиологии - понять, как происходит сборка образа

Основная проблема нейробиологии - понять, как происходит сборка образа. Долгое время считалось, что этот процесс проходит последовательно: сначала анализ одного, потом анализ другого, потом на нейронах собирается информация о тех и других качествах и характеристиках стимула - так называемый гностический распознающий нейрон. До тех пор, пока не было открыто, что существует несколько параллельных потоков, и они взаимодействуют. Более того, каждое следующее, более высокое звено способно влиять на активность в первичной зрительной коре. Если выразить это метафорически - мысль о стимуле способна влиять на его восприятие. 

Дальше возникает интересный вопрос: что получается со зрительным восприятием, если вдруг эта связь разорвана? Еще до возникновения приборов неврологи и нейрохирурги прекрасно знали о нарушении зрительного восприятия, которое чрезвычайно специфично по отношению к тому, какая зона мозга, участвующая в обработке зрительной информации, нарушена.

Некоторые из них достаточно тривиальны. Например, если разрушается какой-то участок экрана первичной зрительной коры, возникают скотомы - выпадение определенной части поля зрения. Вы видите все поле, кроме какого-то его участка. Это самый очевидный вариант зрительного нарушения, но есть гораздо более удивительные. Например, если у человека нарушаются некоторые зоны, он начинает видеть зрительные галлюцинации, причем чрезвычайно ярко. Это может продолжаться каждый день в течение всей жизни. При этом галлюцинации будут не психиатрического происхождения, а неврологического. 

В книге доктора Вилейанура Рамачандрана «The Tell-Tale Brain» есть замечательный пример. Он рассказывает об одном из своих пациентов, который видел галлюцинации. Они вместе сидели в кабинете, и доктор спрашивал его об этих галлюцинациях. Он спросил: «Сейчас вы что-то видите, разговаривая со мной?» - тот ответил: «Конечно, вижу». - «Что же вы видите?» - «Я вижу золотистую обезьянку, которая сидит у вас на коленях» - «Простите, но вы ведете себя так, как будто ее нет!» - «Конечно. Я же совершенно разумный человек, который понимает, что никакая обезьянка не может сидеть у вас на коленях, а я нахожусь на приеме у невролога и веду себя соответственно». Доказано, что такие же галлюцинации порождает наш мозг во время парадоксального сна, и необычным или неправильным это не кажется. 

Знания, управляющие нашим поведением

Проблема восприятия крепко связана с проблемой сознания. До сих пор в ряде случаев для того, чтобы избежать распространения эпилептической активности по всему мозгу, можно рассечь комиссуру, которая связывает два полушария, и избежать большого распространения припадков. 

Исследуя людей с комиссуротомией, ученые Джерри Леви и Роджер Сперри выяснили следующую вещь. Если в левое полуполе зрения человека, которое проецируется в правое полушарие, предъявить, например, вилку, апельсин и перчатку, то правое полушарие увидит то, что предъявили. Когда у такого пациента спросить, что он видел, он ответит, что ничего не видел. Потому что правое полушарие - не говорящее. Оно не способно интерпретировать. Интерпретатор - левое полушарие.

Продолжение эксперимента. Перед пациентом ставят ширмочку, под нее снизу он может просунуть руку. За ширмой лежат перчатка, апельсин и вилка. Его просят достать то, что он только что видел. А ему показывали, например, только вилку. Он говорит: «Я ничего не видел, я не знаю, что я видел». Он просовывает левую руку, которая управляется тем же правым полушарием и безошибочно достаёт вилку. Ему говорят: «Послушайте, вы достали ровно тот предмет, который вы видели», а он говорит: «Но я этого не знаю, я ничего не видел».

Знание, которое мы не осознаем, способно управлять вашим поведением. 

Из выше описанных экспериментов следует важная вещь: знание, которое мы не осознаём, способно управлять вашим поведением. 

Дети-аутисты

Аутизм - это нарушение коммуникации, способности общаться с другими людьми. Это очень частое заболевание, 1% детей-аутистов в популяции - это очень много. Нейробиологи, психологи, клиницисты, исследуя детей с аутизмом, заметили некую особенность.

Оказывается, у таких детей изменено целостное восприятие. Они слабы в восприятии целостных объектов. Если фигура будет ничем не тронута, они ее воспримут очень хорошо. Или, например, они не видят зрительных иллюзий, но лучше различают углы наклона линий. Зрительные иллюзии - это какие-то изображения, построенные специальным образом, чтобы дать здоровому мозгу увидеть в них то, что там на самом деле не содержится. Можно сказать, что в этом отношении они воспринимают зрительный мир гораздо более объективно, чем обычные люди. 

Увидеть цвет звука

Синестезия
Wikimedia Commons

Звукоцветовая синестезия - это удел немногих счастливчиков - видеть цвет звука, ощущать запах прикосновения и т.д.

О своей способности видеть цвет разных букв, написанных черным цветом, писал Набоков. Интересно, что по разным оценкам частота встречаемости этой способности в общей популяции людей - один случай на тысячу, а среди людей способных, талантливых, творческих профессий эта частота возрастает до 20-30%. Вообще способность к синестезии распространена гораздо больше у детей, чем у взрослых. Там эту частоту оценивают в 10-15%.

Как-то ко мне обратились с телевидения с просьбой исследовать человека, который обладает такой способностью. Его видение цвета звука речи зависит от того, в каком контексте появляется этот звук речи. Например, если звук появился изолированно (гласная, например), то он может видеть его в одном цвете. А если он появился в слове или в имени, то цвет меняется. Так, имя Константин для него золотое и белое, фиолетовое и черное. Он рассказывал, что в цвете это одно из самых красивых человеческих имён.

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.