Мэтью Кобб - Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли

Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли
Название: Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли
Автор:
Жанры: Нейробиология | Научно-популярная литература
Серии: Нет данных
ISBN: Нет данных
Год: 2022
О чем книга "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.

Бесплатно читать онлайн Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли


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.

Однако, когда дело доходит до реального понимания того, что происходит в мозге на уровне нейронных сетей и составляющих их клеток или до способности предсказать, что произойдет, когда активность конкретной сети изменится, мы все еще находимся в самом начале. Мы в состоянии искусственно вызвать зрительный образ в мозге мыши, скопировав очень точный паттерн нейронной активности, но не до конца понимаем, как и почему зрительное восприятие производит данный паттерн в первую очередь.

Как вышло, что мы достигли столь поразительного научного прогресса и все же едва коснулись тайн удивительного органа в нашей голове? Ключ к понимаю этого парадокса можно найти в идее Стенсена, предложившего рассматривать мозг в качестве машины. Слово «машина» на протяжении веков означало очень разные вещи, и каждое из его значений влияло на то, как мы относимся к мозгу. Во времена Стенсена существовали только устройства, работающие либо на основе гидравлики, либо на часовом механизме. Знания, которые они могли дать о структуре и функциях мозга, вскоре оказались ограниченными, и теперь никто не рассматривает его таким образом. С открытием электростимуляции нервов в XIX веке мозг начали представлять в виде своего рода телеграфной сети, а затем, после обнаружения нейронов и синапсов, как телефонную станцию, позволяющую гибко организовывать и выводить данные (эта метафора до сих пор иногда используется в научных статьях). Начиная с 1950-х годов, в умах исследователей господствовали концепции, пришедшие в биологию из области вычислительной техники: цепи обратной связи, информация, коды и вычисления. Но, хотя многие из мозговых функций, которые мы определили, обычно связаны с каким-то видом вычислений, есть только несколько полностью понятных примеров. И некоторые из самых блестящих и значимых теоретических прозрений о том, как нервные системы могут «вычислять», оказались ошибочными.


С этой книгой читают
В очередной раз опоздав на встречу в новом кафе, вы шутите, что страдаете географическим кретинизмом? Связки ключей разложены по всем сумкам и курткам, но вы их все равно не можете найти, когда нужно? Постоянно забываете, когда день рождения у свекрови и годовщина вашей свадьбы? Не отчаивайтесь, это лечится!Кэролайн Уилльямс, журналист и редактор, взяла на себя непростую, но увлекательную задачу – разобраться в самых передовых методиках тренировк
В своей книге «Эволюция разума» известный американский футуролог, технический директор Google раскрывает бесконечный потенциал возможностей в сфере обратного проектирования человеческого мозга. Самый известный прогноз автора: в 2045 году должна произойти технологическая сингулярность, момент, после которого спрогнозировать что-то будет почти невозможно, т. к. к тому времени искусственный интеллект станет настолько мощным, что мозг не сможет его п
Всегда ли вы правильно ориентируетесь в своих потребностях, когда подходит время садиться за стол, и хорошо ли отдаете себе отчет в том, какое блюдо вам следует в данный момент предпочесть? Странный вопрос, скажет читатель. Увы, не все обстоит так просто, как кажется. И если вглядеться попристальнее, мы обнаружим, что еда – это тоже своего рода наука, долженствующая стоять в одном ряду с другими нашими жизненными навыками и уменьями. Однако речь
Научно-популярная книга о мозге, написанная знаменитым автором Сыцзя Чжао, доктором нейробиологии Оксфордского университета, рассказывает о важной области знаний, которую не преподают в школе, – об устройстве нашего мозга. В изложении автора это уже не скучная и сложная теория, а увлекательные факты, тесно связанные с нашей повседневной жизнью. С одной стороны, здесь сообщается, как эффективнее учиться и отдыхать, а также развиваться через игры;
В третий сборник серии «Погоня» вошли популярные произведения современного автора Николая Калифулова. Серия представлена жанром остросюжетного криминального детектива, где присутствует конфликт интересов, закрученная драматическая интрига, увлекательный динамичный сюжет, сочные психологические образы главных героев и персонажей и неожиданная развязка в завершении. В сборник вошли три романа. Надеемся, читателю не придётся скучать. Приятного чтени
В книге приводятся различные статьи и документы, рассказывающие о немцах Оренбургского края. Это вопросы и проблемы культуры и истории, экономики и функционирование немецких национальных сообществ.
Бармен в возрасте рассказывает увлекательную историю о судьбе города, в котором он жил всю свою жизнь. Под старый коньяк он вспоминает о встрече с парнем, который защищал население от монстров каждую седьмую ночь.
Невероятные приключения Ярослава, попавшего в прошедшее время. Там мы встречаемся с былинными героями, видим их жизнь, полную опасностей и ,в то же время красивую, насыщенную, с их бытом, нравами, устоями и традициями. Это было тяжелое для Руси время, когда со всех сторон её пытались "растерзать " очередные "стервятники". И вот как наш герой выживал и боролся в этих необычных для него условиях, с чем ему пришлось столкнуться, как он встретил свою