25 октября 2006
1156

От гена до сознания




Достижения наук, изучающих деятельность мозга, поражают любого. В настоящее время одна из проблем, над которой бьются ученые всего мира, - это проблема памяти. Что остается в мозге после обучения? Где хранится этот след? Эйнштейн говорил, что образование - это то, что остается в памяти после того, как мы забудем все, чему нас учили. Однако в организме человека почти все молекулы через каждые двое суток полностью обновляются. А значит, мы ничего не должны помнить! Но ведь где-то должно оставаться то, чему вчера учили. Пока поиски не дали результатов.

Или еще вопрос: что есть сознание? Понятно, что на философском уровне сознание человека есть, по существу, его жизнь, состоящая из бесконечной смены впечатлений, мыслей и воспоминаний. Один из главных вопросов - как сознание связано с мозгом? На него пытаются ответить ученые разных стран, и ведущим специалистом в этой области является русский ученый - член-корреспондент РАН Алексей Михайлович Иваницкий (Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН). Им была разработана и экспериментально обоснована теория информационного синтеза, которая связала психические процессы субъекта с определенным физиологическим механизмом.

Прорыв в данной области был во многом связан с появлением методов "изображения живого мозга", таких как позитронно-эмиссионная томография, функциональный магнитный резонанс и многоканальная запись электрических и магнитных полей мозга. Новейшие приборы позволили увидеть на экране дисплея, какие зоны активизируются при выполнении различных задач, требующих умственного напряжения, а также с большой точностью определять локализацию поражения при заболеваниях нервной системы. Ученые обрели возможность получать соответствующие изображения в виде красочных карт мозга. В соответствии с теорией Иваницкого, субъективные психические явления возникают в результате сравнения и синтеза в зонах коры мозга новой информации с той, которая извлекается из памяти и поступает от центров мотиваций. Сведения о внешних событиях как бы проецируются на индивидуальный опыт, субъекта, происходит постоянная корректировка личного опыта и того, что можно назвать чувством внутреннего "я".

Иваницкий считает, что в основе сознания лежит идея обновления, придающего жизни ее высший смысл и определяющего постоянное стремление человека к новизне.

Такой подход является в настоящее время одним из основных в мировой литературе по ключевой проблеме современной науки - проблеме "сознание и мозг".

На уровне физиологии процесс, обеспечивающий синтез информации, включает кольцевое движение возбуждения по отделам мозга. Из проекционной коры, получающей сигналы от органов чувств, возбуждение поступает в ассоциативную кору (нижневисочную для зрительных стимулов), где сведения сравниваются с эталоном и опознаются. Затем возбуждение переходит на энторинальную кору, находящуюся на внутренней поверхности височной доли полушарий и имеющую отношение к памяти. Там определяется значимость сигнала, его отношение к той или иной потребности организма. Потом импульсы возбуждения перемещаются в мотивационные центры промежуточного мозга, откуда вновь возвращаются по системе диффузных проекций в кору, в том числе и в зоны первичной проекции. Такой цикл обеспечивает сравнение сенсорного сигнала со сведениями, извлеченными из памяти, включая данные о значимости полученной информации, что предположительно и лежит в основе перехода физиологического процесса на уровень психического, субъективного переживания. Вышеприведенная концепция и получила название гипотезы информационного синтеза.

Хотя в исследовании сознания наука о мозге должна сыграть важную роль, проблема сознания является междисциплинарной и стоит на стыке естественных и гуманитарных наук. Сознание человека является, с одной стороны, высшим созданием природы, вершиной эволюции. С другой стороны, сознание - это элемент, на котором строится человеческое общество. Поэтому решение проблемы сознания, соединив два вида человеческого познания, позволило бы создать единую непротиворечивую картину мира и места в нем человека.

Помимо теоретического значения, проблема сознания имеет непосредственный выход в практику медицины, организации труда, воспитания и обучения и, наконец, в социологию и политологию. К примеру, полученные результаты дают основание с новых позиций подойти к пониманию природы некоторых детских и старческих болезней. К первым относится синдром двигательной гиперактивности и дефицита внимания у детей школьного возраста, ко вторым - нарушения памяти при болезни Альцгеймера и церебральном атеросклерозе. Можно предполагать, что в последнем случае, особенно на ранних этапах болезни, ослаблена не только память, но и способность сосредоточивать внимание на нужной информации (такие нарушения внимания известны клиницистам). В таком случае для борьбы с заболеванием может быть рекомендован новый класс лекарственных средств. Имеющиеся клинические наблюдения указывают на перспективность данного подхода.

Особое значение проблема сознания имеет для конструирования искусственного интеллекта. По распространенному мнению, компьютер вычисляет, но не понимает, в то время как мозг обладает пониманием, определяющим выбор жизненно важных решений. Ответить на вопрос о том, в чем суть понимания, должна наука о мозге. По мысли А. Иваницкого, понимание достигается на основе связи полученной информации с определенной потребностью организма: понимать - значит знать, как использовать новую информацию для достижения цели. Ученый также изучает проблему создания интерфейса (соединения) между мозгом и компьютером. Вопрос в том, как научить компьютер воспринимать язык мозга, содержательную сторону его работы, а не отвлеченные электрические сигналы.

В октябре на очередном заседании президиума Российской академии наук Алексей Михайлович Иваницкий ознакомил членов президиума с итогами работы по данной проблеме, выступив с научным сообщением "Наука о мозге на пути к решению проблемы сознания".

В ходе обсуждения сообщения академик Ю.В. ГУЛЯЕВ, в частности, сказал: "В нашем институте давно развиваются исследования по определению магнитных полей внутренних органов человека. Несколько лет назад была создана установка для измерения сверхмалых значений магнитных полей. Эта работа проведена с участием академика К.В. Симакова. Оказалось, что если делается один укол, то возникает более 20 очагов возбуждения. Исследования проводились на изготовленном нашим институтом приборе. Прибор изготовили по заказу Германии, потом немцы его забрали, и исследования прекратились. Сейчас нам выделили деньги на производство более сложной установки. Исследования будут продолжены".

Академик РАМН ФАРБЕРГ отметила, что нейрофизиология не может полностью охватить все виды сознания. У животных с хорошо развитой лобной корой сознание есть. У детей высшие психические функции формируются в зависимости от того, как развита лобная кора.

Профессор КАСТАНДОВ (Институт высшей нервной деятельности и физиологии РАН) сказал, что только в последнее столетие поняли, что без изучения проблем создания не обойтись. Нейрофизиологи считают, что сознание - это то, что один человек может передать другому. Второй вопрос: как мозг воспринимает различную информацию при его расщеплении. Установлено, что если информация поступает в правое полушарие, то человек понимает, какое действие он должен совершить, но не осознает, зачем он это делает. Когда работает левое полушарие, человек осознает, что и зачем он делает. В рамках рефлекторной теории поведения нельзя дать понимание физиологии поведения. Это сложнейшая задача, и больших прорывов здесь ожидать не приходится.

Член-корреспондент РАМН К.В. АНОХИН отметил, что в изучении мозга есть две основные задачи - изучение памяти и изучение сознания. В США строится 6 новых центров, в которых с точки зрения биологии эти проблемы будут изучаться на психических больных. Нейроисследованиями все чаще занимаются физики. Для изучения мозга используются портативные приборы. Наконец, важнейшая проблема - соотношение между сознанием и компьютером. В основе должны быть принципы, не базирующиеся на нервной системе высших животных. Нейрофизики убеждены: существует способ перехода от нервной деятельности человека к компьютеру.

Президент РАН академик Ю.С. ОСИПОВ в заключение отметил, что проблемы сознания и памяти являются важнейшими, а потому пора организовать программу президиума, в которой примут участие многие ученые из различных отделений РАН. Осипов уверен, что необходимо объединить усилия и с другими академиями.


http://www.ras.ru/
Рейтинг всех персональных страниц

Избранные публикации

Как стать нашим автором?
Прислать нам свою биографию или статью

Присылайте нам любой материал и, если он не содержит сведений запрещенных к публикации
в СМИ законом и соответствует политике нашего портала, он будет опубликован