Category Archives: Мозг

Повторение – мать учения

СQuantum Brainтал дочитывать эту сложную, но очень познавательную книгу (слева). Начал читать ее несколько лет назад, но потом мы потеряли друг друга из вида. Хочу поделиться отрывком про Ричарда Фейнмана, который произвел на меня тогда впечатление, и моралью которого я стараюсь руководствоваться в своей жизни.

“Ричард Фейнман был типичным вундеркиндом. Он нашел то, что любил делать и никогда не уставал делать это, снова и снова, удивительное количество раз.… К моменту окончания начальной школы, Фейнман проложил свой пытливый ум через большинство проблем высшей математики университета.

Младшая сестра Фейнмана, Джоан, ребенком также хотела заниматься наукой. Но их мать была убеждена, что девочки физиологически неспособны заниматься наукой, и настойчиво ее отговаривала, и девочка ее слушалась. Когда Джоан исполнилось тринадцать лет, Ричард дал ей университетскую книжку по астрономии. Она открыла ее и увидела, что на обороте обложки было написано ее имя. Это ее тронуло, но она стала озабочена, когда начала переворачивать страницы.

— Как я могу это читать? Это так сложно.

Его ответ был прекрасным описанием того, как наш мозг, чрезвычайно мощная нейронная сеть, бесстрашный к ошибкам, непоколебимый повторениями, не соблазняемый хитростями и приемами быстрого усвоения, учится лучше всего :

— Начни с начала и читай до тех пор, пока не перестанешь понимать. Тогда начни опять с начала, и продолжай читать, пока не поймешь всю книгу “(Satinover, 2001, стр. 33, перевод мой).

Джоан получила степень кандидата наук в 1958 году, в 30 лет. Она стала известным астрофизиком, работала в НАСА, сделала множество открытий и получила такое же множество научных наград.

Satinover, J. (2001). The quantum brain: the search for freedom and the next generation of man. New York: J. Wiley.


Образовательный ресурс

3D карта мозгаПрекрасный образовательный ресурс Genes to Cognition.
Есть там и 3Д карта мозга с описанием различных патологий, связаных с той или иной областью мозга (которое можно скачать для мобильных телефонов), и связь генетики с когнитивными функциями, и многое другое.

На сайте – огромный объем информации, и они организовали ее, используя, в том числе, интерактивные карты типа Mind Map. На сайте Simple Mapper вы сами можете поэкспериментировать с созданием таких карт.

Mind MapСайт создан Dolan DNA Learning Center при Cold Spring Harbor Laboratory при поддержке The Dana Foundation и The William and Flora Hewlett Foundation.


Гипноз и медитация

Гипнотический транс и состояние медитации являются так называемыми измененными состояниями сознания. Человек, пребывающий в любом из этих состояний, ощущает изменения, радикально отличные от нормы. Но все-таки они разные.

Сейчас мы посмотрим, что общего и что различного между ними, по результатам нейрофизиологического исследования немецких исследователей (Halsband et al., 2009).  В эксперименте участвовал один человек, мужчина 43 лет, высокогипнабельный, из тех, кого называют виртуозами транса. Мужчина практиковал тибетскую форму медитации (Vajrayana-Buddhism) последние 18 лет, и каждое утро начинал с медитативных упражнений. С ним был проведен как сеанс гипноза, и сам он погружался в медитативное состояние, и в обоих случаях у него снимали показатели электрической активности мозга. 32 канальная ЭЭГ была записана со стандартных позиций по системе 10-20. Данные были проанализированы с использованием FFT (Fast-Fourier-Transformation) по следующим волнам:
theta 1 (3.71–5.57 Hz),
theta 2 (5.57–7.42 Hz),
alpha 1 (7.42–9.28 Hz),
alpha 2 (9.28–11.13 Hz),
beta (13–30 Hz) и
gamma (30–49 Hz).

Результаты можно видеть на диаграмме. Качество картинки оставляет желать лучшего, но все важное видно (по клику открывается в полый размер).

Различия между гипнозом и медитациейПояснения – столбики черного цвета – активность в нормальном состоянии. Столбики зеленого цвета – в гипнотическом трансе, а столбики красного цвета – в состоянии медитации. Звездочки над столбиками показывают значение p, причем одна звездочка означает p < 0.05, что, кстати, достаточно для принятия результата как статистически значимого. Две звездочки – p < 0.01, а три звездочки – p < 0.001.

Разумеется, по одному случаю нельзя судить о глобальных характеристиках, но все же это добавляет нам немного в понимании этих процессов.

Halsband, U., Mueller, S., Hinterberger, T., & Strickner, S. (2009). Plasticity changes in the brain in hypnosis and meditation. Contemporary Hypnosis, 26(4), 194-215. doi:10.1002/ch.386.


Про принцессу, проглотившую рояль

принцесса Александра Амели БаварскаяСовершенно удивительная история, которая была рассказана в радиопьесе Би-Би-Си  Glass Piano о принцессе Александре Амели Баварской (1826 – 1875). Слева ее портрет работы Joseph Karl Stieler.

В 23 года у нее появилось наваждение, что в детстве она случайно проглотила стеклянный концертный рояль (!). Выяснилось это после того, как ее родители, король и королева Баварии, обеспокоенные, спросили ее, почему она ходит по коридорам дворца осторожно и исключительно бочком.

Разумеется, ей было трудно ходить иначе, ведь она не хотела разбить свой стеклянный рояль – могла порезаться. У нее были очень мягкие тапочки, и для равновесия приходилось при ходьбе шире раздвигать ноги. В передаче Би-Би-Си принимала участие психоаналитик Сьюзи Орбах (Susie Orbach), которая предположила фрейдистское толкование широкого раздвигания ног. Представьте ощущения такого существования – чему мог бы служить такой симптом, чего хотела достичь принцесса – занять пространство? Оградить себя от других своей хрупкостью? Быть заметнее?

Интересно, что такое наваждение было весьма популярно в 17 веке — так, история психиатрии упоминает о людях, убежденных в том, что у них стеклянные руки, сердце, кости и прочее. В основном, это были мужчины. В 19 веке это было уже довольно редкое явление, а сегодня, к сожалению, это практически не встречается.

Мигель Сервантес даже написал повесть El licenciado Vidriera – “Юрист из стекла”, опубликованную в 1613 году – про человека, который после отравления стал полагать, что он сделан целиком из стекла: он ходил по дороге, опасаясь падающей черепицы, избегал контактов как мог, и спал исключительно на соломе, боясь разбить себя.

А у одного важного господина возникла уверенность в том, что его попа – целиком из стекла, поэтому он отказывался садиться, или делал это крайне осторожно, привязывая на пятую точку подушку. Про то, как доктора лечили таких людей, практически неизвестно. Кроме одного случая, и именно исцеления господина со стеклянной попой:  доктор без предупреждения стал бить палкой по его «стеклянной» заднице. Когда господин закричал, доктор сказал ему: во-первых, ты бы ничего не почувствовал, если бы там было стекло, а во-вторых, оно бы уже разбилось. Это шокировало, но убедило пациента, и стеклянная попа пропала.

В передаче было сделано даже остроумное замечание, что принцесса была этаким ранним киборгом – существом, сделанным из плоти и материала.

Передача с сайта Би-Би-Си снята, но ее можно послушать или скачать здесь.


Что думают люди о памяти

The Persistence of Memory by DaliПсихологи Дэниел Симонс из Университета Иллинойса и Кристофер Шабри из Юнион Колледж в Скенектади, штат Нью-Йорк, провели обширное исследование по поводу ошибочных представлений о человеческой памяти, опубликованное на этой неделе в PLoS ONE (Simons & Chabris, 2011). 1838 американцев отвечали, насколько они согласны с различными утверждениями, а затем их ответы сравнивались с ответами группы 16 ученых, занимающихся исследованиями памяти.

И вот вам список заблуждений и ошибочных представлений о памяти:

Амнезия: 82.7% респондентов согласны с утверждением, что люди, страдающие амнезией, не могут вспомнить собственное имя и свою личность. Все 16 экспертов не согласны.

Свидетельские показания: 37.1% респондентов согласились, что “по моему мнению, свидетельские показания уверенного свидетеля должны быть достаточным доказательством для обвинения подозреваемого в преступлении”. Все эксперты были не согласны с этим утверждением.

Видеопамять: 63.0% респондентов согласились, что “человеческая память работает как видеокамера, аккуратно записывающая все события, которые мы слышим и видим, и мы можем просмотреть и проанализировать эти события позже”. Все 16 экспертов с этим не согласны.

Постоянная память: 47.6% респондентов согласны, что ”как только вы пережили какое-то событие и сформировали память о нем, память об этом событии не меняется”. 15 экспертов – против, один выразил свое незнание.

Гипноз: 55.4% человек согласны с утверждением, что “гипноз позволяет свидетелю аккуратно вспомнить все детали преступления”. 14 экспертов не согласны, двое выразили свое незнание предмета.

Неожиданные события: 77.5% респондентов согласны с тем, что “люди обычно замечают, когда что-то неожиданное появляется в поле зрения, даже когда все внимание людей сконцентрировано на чем-то другом”. 13 экспертов не согласны, а трое – воздержались.

Это не просто какие-то невинные заблуждения типа “Волга впадает в Черное море”, а представление, которое может иметь (и имеет) катастрофические последствия в системе правосудия, например. Вы же не думаете, что судья — особенный человек, избавленный от предрассудков и ошибочных взглядов?

Simons, D. J., & Chabris, C. F. (2011). What people believe about how memory works: A representative survey of the U.S. population. PLoS ONE, 6(8), e22757. Doi:10.1371/journal.pone.0022757.


Сила воли, рабочая память и алкоголизм

Working memory task

Замечательное и очень позитивное исследование, опубликованное в Psychological Science в конце июля. Злоупотребление алкоголем нарушает исполнительные функции мозга, включая рабочую память, которая, в свою очередь, управляет информацией, относящейся к нашим целям. Когда рабочая память работает плохо, употребление алкоголя становится менее контролируемым и переходит во власть автоматических импульсов. А что, если тренировать рабочую память? Именно такой вопрос поставили перед собой психологи из Маастрихтского университета в Голландии, Катрин Хубен (Katrijn Houben) с коллегами (Houben, Wiers, & Jansen, 2011).

48 человек, признавших проблемы с алкоголем (не менее 30 порций в неделю), участвовали в онлайновом эксперименте. Половина из них делала контрольные задачки, которые не несли серьезной когнитивной нагрузки, а половина – тренировала рабочую память, в течение 25 дней, по одной сессии в день. До эксперимента и после него измерялось состояние рабочей памяти и уровень контроля над потреблением алкоголя. Те, кто тренировал рабочую память, стали меньше пить, даже через месяц после окончания эксперимента. Интересно, что те, кто имел более импульсивное отношение к алкоголю (что плохо), после тренировок памяти уменьшили потребление больше других (что хорошо).

Типичное упражнение на рабочую память – на экране появляются буквы, одна за другой, и надо запомнить, какие и в какой последовательности они появлялись, и воспроизвести их в обратном порядке. Чем больше вы будете тренироваться таким образом, тем точнее будут ваши ответы и тем больше количество букв вы сможете запомнить. И само увеличение трудности задачи, в зависимости от ваших успехов, постоянно создает трудности, вызовы и стимулы для вашей рабочей памяти. Именно поэтому люди в контрольной группе делали такое же упражнение, но количество букв не увеличивалось, и нагрузка на рабочую память не росла, и, собственно, пользы от тренировок не происходило.

Houben, K., Wiers, R. W., & Jansen, A. (2011). Getting a grip on drinking behavior: Training working memory to reduce alcohol abuse. Psychological Science.First published on June 17, 2011. Doi:10.1177/0956797611412392.


Видео: мозг теряет сознание под действием анестезии

Впервые в мире мы можем увидеть, как мозг теряет сознание под воздействием анестезии. Новая техника позволяет создавать трехмерные изображения в реальном времени. В данном случае, исследователи из Манчестерского университета показывают (Szalavitz, 2011), как работает анестетик пропофол (propofol). Пропофол воздействует на GABA А (gamma-aminobutyric acid / гамма-аминомасляная кислота) рецепторы, мимикрируя действие, подавляющее клеточную активность. Из срединной части мозга изменения двигаются к коре, вовлекая весь мозг, и сознание теряется регион за регионом. Пропофол изменяет тем самым баланс между нейротрансмиттерами возбуждающего действия и подавляющего действия, и таким образом, производит парадоксальный результат. Когда подавление само подавляется, мозг входит в стадию сверхвозбуждения и мании. В клиническом варианте происходит это довольно быстро, но люди после анестезии могут вспомнить это чувство. Если это делается дозировано, то эффект ощущается заметнее, и этим можно объяснить привязанность покойного Майкла Джексона к этому лекарству. Затем пропофол начинает подавлять и возбуждение, и происходит потеря сознания. На видео видно как растет возбуждение — это действие пропофола на подавляющие рецепторы.

Видео было сделано с использованием новой технологии — fEITER, functional electrical impedance tomography by evoked response — Функциональная томография электрического сопротивления на вызванную реакцию. Эта технология позволила увидеть, как на этом видео, что сознание работает не как выключатель, а проявляет себя как многослойное и сложное явление, находящееся в различных регионах мозга. Этот прибор, в частности, позволит увидеть, действительно ли пациент потерял сознание на операционном столе, потому что один из тысячи, в среднем, не теряет его или возвращается в сознание в течение операции, и это может весьма травматично.

Szalavitz, M. (2011). Real-Time video: First look at a brain losing consciousness under anesthesia. Time, June 15, 2011. http://healthland.time.com/2011/06/15/real-time-video-first-look-at-a-brain-becoming-unconscious-under-anesthesia/