Лекция Роберта Сапольски (Robert Sapolsky), 13 июня 2009 года, профессора неврологии, нейрохирургии и биологии Стэндфордского Университета. Он говорит об уникальности человека в сравнении с другими животными, об агрессии, теории разума, удовольствии и многом другом. О некоторых исследованиях Сапольски я писал тут.
Category Archives: Мозг
Подмена реальности
Помните фильм «Начало» (Inception) с Ди Каприо в главной роли? Там герои не могли отличать реальность от сна. Доблестные японские ученые из института по изучению мозга RIKEN (Suzuki, Wakisaka, & Fujii, 2012) проделали серию потрясающих экспериментов, имитирующих такие ситуации. Суть в том, что человеку со шлемом на голове и в наушниках, показывали либо записанные ранее сцены, либо прямую трансляцию, причем шла синхронизация с поворотами головы человека, так что он не мог понять, что происходит на самом деле, а что нет.
Статья находится в свободном доступе и я рекомендую вам прочитать ее, хоть она и на английском. Там есть и видео, показывающее, как все происходило.
Первый эксперимент прекрасно проиллюстрирован комиксом, и это само по себе отличный пример улучшения качества научных статей.
Suzuki, K., Wakisaka, S., & Fujii, N. (2012). Substitutional Reality System: A novel experimental platform for experiencing alternative reality. [10.1038/srep00459]. Sci. Rep., 2.
Статья с иллюстрациями и фильмом:
http://www.nature.com/srep/2012/120621/srep00459/full/srep00459.html
Ай-трекинг для ранней диагностики аутизма у детей
Чем ран
ьше диагностированы нарушения развития ребенка, попадающие под аутиcтический спектр нарушений (Autism Spectrum Disorder, ASD), тем больше времени и лучше шансы на устранение таких нарушений. Поэтому ранняя диагностика чрезвычайно важна. Ранее, группа ученых (Klin et al., 2002) показывала фильм взрослым людям и обнаружила, что аутисты смотрели в основном в область рта актеров, тогда как нормальные – на глаза актеров. Позднее, аналогичная картина наблюдалась и у детей двухлетнего возраста. Вот, на картинках внизу, пример из исследования 2008 года (Jones, Carr, & Klin, 2008) (картинки кликабельны):
Взгляд в глаза другого человека – важный шаг в процессе социализации. Поэтому поиск глаз другого человека и взгляд в них вшит в нас эволюцией. Это необходимо для выживания, общения и овладения речью, ну и для многих других деятельностей. Любые отклонения от этой программы – свидетельство атипичной работы мозга.
Тогда и р
одилось предположение, что возможно диагностировать нарушения такими стимулами и с помощью ай-трекера. Однако, есть множество проблем именно с таким подходом, потому что в раннем возрасте мозг ребенка проходит стадию активного роста, и это само по себе меняет множество параметров того, на что и как смотрят глаза.
В недавнем исследовании была выбрана парадигма предпочтения. Что предпочтут дети – видео с детьми, активно занимающимися упражнениями, или движущиеся геометрические объекты? И был создан ролик, кадры из которого вы видите слева. Его показывали 110 детям, половина из которых были нормально развивающимися, 37 – с диагнозом аутизма и 22 с задержкой развития. И вот что выяснилось:
- Дети с аутизмом значительно больше смотрели на геометрические фигуры, чем нормально развивающиеся дети;
- Среди детей с аутизмом, есть те, кто предпочитают смотреть на геометрические фигуры, и есть те, кто предпочитают смотреть на социальные сцены;
- Была обнаружена важная отметка в 68.6%: если ребенок тратит столько или больше времени на рассматривание геометрических фигур, то это на 100% предсказывало у него диагноз аутизма;
- Такое предпочтение было выявлено даже у одного 14-месячного ребенка. Этот срок – слишком ранний для принятых сегодня процедур диагностики;
- У детей-аутистов был выявлен уникальный паттерн саккад (быстрых движений глаз) при разглядывании как геометрических фигур, так и социальных сцен;
Интересный феномен: у почти половины детей-аутистов было предпочтение социальных сцен. Авторы объясняют это своими предыдущими находками, которые говорят о том, что богатые действиями социальные и захватывающие внимание сцены фактически заставляют мозг ребенка с аутизмом работать нормально. С одной стороны, это помогает классифицировать различные варианты нарушений, в уже довольно пестром спектре аутизма, как социально-изолированных или социально-вовлеченных. С другой стороны, возможно в этом может быть вероятный способ терапии? Ведь движения глаз отражают процесс мышления, и управляют процессом научения. Может быть, создание фильмов, основанных на известных факторах предпочтений, может постепенно вовлекать ребенка с аутизмом в просмотр и развивать те области мозга, которые у него не реагируют на социальные стимулы?
Jones, W., & Carr, K., & Klin, A. (2008). Absence of preferential looking to the eyes of approaching adults predicts level of social disability in 2-year-old toddlers with autism spectrum disorder. [doi: 10.1001/archpsyc.65.8.946]. Archives of General Psychiatry, 65(8), 946-954.
Klin, A., Jones, W., Schultz, R., Volkmar, F., & Cohen, D. (2002). Visual fixation patterns during viewing of naturalistic social situations as predictors of social competence in individuals with autism. Archives of General Psychiatry. 59(9):809-816.
Pierce, K., Conant, D., Hazin, R., Stoner, R., & Desmond, J. (2011). Preference for geometric patterns early in life as a risk factor for autism. [doi: 10.1001/archgenpsychiatry.2010.113]. Archives of General Psychiatry, 68(1), 101-109.
Ограничение калорий. Часть первая. Надежда
Как сказал сегодня Билл Сарди, о котором мы еще поговорим, члены общества по ограничению калорий в питании могут закатить вечеринку с десертами. Этот способ не увеличит продолжительности их жизни, как показало последнее исследование. Но почему, если предыдущие показали все прелести такого ограничения в питании?
Три года назад были опубликованы результаты 20-ти летнего исследования с приматами (Colman et al., 2009), и я помню его прекрасно. Прежде всего, что такое диета с ограничением калорий? Это способ питания с 10-40% меньшим количеством потребляемых калорий, полноценное, содержащее все необходимые элементы, протеины, жиры и витамины, но не голодание. На сегодняшний день были проведены массы экспериментов с различными животными. У дрожжей, червей и мух такая диета приводила к существенному росту продолжительности жизни, и понятно, что надежды на то, что то же самое может произойти с человеком, были и есть. Есть люди, которые придерживаются этого режима и сообщают поразительные вещи. Естественно, чтобы понять, продлевает ли это существенно жизнь человека, потребуются десятки лет. Были натуральные эксперименты и с людьми, которые принесли некоторые плоды, и о них мы поговорим позже.
Обезьяны наиболее близки к нам, и продолжительности их жизни вполне удовлетворительна для проведения исследования. И вот в 1989 году в Висконсинском национальном исследовательском центре по изучению приматов (Wisconsin National Primate Research Center, WNPRC) начались эксперименты с резус-макаками (Macaca mulatta), у которых продолжительность жизни в неволе равна около 27 лет, а максимальная – около 40 лет. В то или иное время участвовало 46 самцов и 30 самок, и было им от 7 до 14 лет ко времени начала. Экспериментальная группа начала сидеть на диете, сначала уменьшенной на 10% калорий от нормы, а затем постепенно, до уменьшения на 30% калорий. Исследователи старались учесть все, что можно. И вот что происходило с животными в экспериментальной группе:
- Уменьшение массы тела,
- Снижение потери мускульной массы, которая обычно происходит в ходе старения,
- Улучшение метаболических функций. Например, инсулиновая чувствительность работала как часы – ни у одной макаки в экспериментальной группе не образовался диабет. В тоже время, в контрольной группе все были либо диабетиками, либо в предиабетическом состоянии.
- Раковые образования – на 50% ниже, чем в контрольной.
- Снижение на 50% сердечнососудистых заболеваний,
- Снижение атрофии мозга, в частности, серого вещества,
- Даже внешний вид был гораздо моложе, чем у контрольных макак. Посмотрите на фото ниже, где A и B – где животные с обычным питанием, а C и D – с ограничением калорий. Макаки одно и того же возраста.
В целом, было показано, что переход на полноценное питание с ограничением калорий на 30% от нормы, во взрослом возрасте, приводит к существенным положительным изменениям в здоровье, и к продлению жизни. В целом, животные на ограниченной в калориях диете жили на 30% дольше. Но почему же недавнее аналогичное исследование пришло к другим результатам? Продолжение следует…
Colman, R. J., Anderson, R. M., Johnson, S. C., Kastman, E. K., Kosmatka, K. J., Beasley, T. M., Allison, D. B., Cruzen, C., Simmons, H. A., Kemnitz, J. W., & Weindruch, R. (2009). Caloric restriction delays disease onset and mortality in Rhesus monkeys. Science, 325(5937), 201-204.
Франс де Ваал: Нравственное поведение животных
Выступление Франса де Вааля на ted.com о сочувствие, сотрудничестве, чувстве справедливости и взаимного сосуществования у животных. Рекомендую посмотреть — там просто обалденные фрагменты поведения животных. Русские субтитры есть. Спасибо Наталье за ссылку.
Одиссей без сознания
«Сознание – гораздо меньшая часть нашей разумной жизни, чем мы осознаем, потому что мы не можем осознавать то, что мы не осознаем»
Д. Джейнс.
Слова в эпиграфе – из книги психолога Принстонского университета Джулиана Джейнса The origin of consciousness in the breakdown of the bicameral mind, опубликованной в 1976 году. В этой книге он выдвинул весьма необычную гипотезу, про которую до сих пор и мало кто знает, и называют работой гения, и полным бредом.
Звучит она так: 3000 лет назад у людей еще не было сознания. Люди говорили, спорили, принимали решения, влюблялись, воевали, и при этом обходились без осознавания этого. Сознание, утверждал Джейнс, есть продукт исторического процесса, следы которого можно обнаружить. Надо заметить, что сознание – лишь крохотная частица работы нашего мозга, не верхушка айсберга, а булавочная головка на этой верхушке. Объем сознания равняется максимально 40 битам в секунду, когда подсознательные процессы в это же время получают около 11 миллионов бит (Nørretranders, 1998). Одной из проблем, которыми занимается современная когнитивная психология и философия, является понимание, зачем именно нам нужно сознание. Одно из объяснений заключается в том, что это необходимо для продвинутого социального общение, благодаря которому мы стали доминирующим видом на планете.
В книге Джейнс, в качестве основных примеров, приводил поэмы Гомера: Илиаду и Одиссея. Люди вели вполне благополучную жизнь без сознания, потому что его заменяли боги, которые говорили людям, что делать. Развитого понятия самости, концепции «Я» тогда не существовало. Мозг, по Джейнсу, был разделен на два отделения, так же как и сейчас, по границам двух полушарий. Правое полушарие, в котором нет лингвистических центров, передавало информацию левому, которое производило голоса в голове. Тогда это считалось голосами богов, а сегодня – галлюцинацией, и симптомом психического расстройства.
Поэтому когда какой-то греческий герой, например, Агамненон, решал отойти в сторонку поговорить с богами, то он реально с ними говорил. Он не мог критически относиться к тому, что происходило, потому что эта функция как раз сознания.
Впрочем, почитайте сами, и вы увидите там массу примеров такого рода:
Девять дней на воинство божие стрелы летали;
В день же десятый Пелид на собрание созвал ахеян.
В мысли ему то вложила богиня державная Гера.
Гомер, «Илиада»
Соответственно, у человека не было ни свободы воли, ни свободы выбора. Заметьте, что ее и сейчас у нас не очень-то много. И люди не могли и не несли ответственности за свое поведение, преступления и подвиги. Боги были причиной поведения и волей человека в те времена. Джейнс рассказывает о процессе производства предсказаний и решений, происходящим дельфийскими жрицами, как примере воплощения голосов в голове в конкретные политические и культурные шаги.
В определенный момент, с ростом популяции, переселениями, развитием письменности и объемом культурных отношений, боги стали «покидать» людей и стало зарождаться сознание. На многочисленных примерах Джейнс показал, что ситуация, когда боги покидали человека, всегда воспринималась трагически и пугающе: человек просто не знал, как ему поступить. Однако это стало происходить все чаще и чаще, и люди рисковали, совершая поступки, за которые боги могли их покарать. Карать, естественно, было некому, и люди учились обходиться без помощи богов. Процесс де-шизофренизации продолжался; он мог быть также связан с растущим числом голосов-богов в головах людей разных культур, инфляцией ценностей того, что они говорят и «конвертацией» этих откровений как аргументы для других людей. Зарождение сознание возможно и привело к монотеизму, когда у больших групп людей стал появляться один бог – сознание. Правда, бог этот был уже недоступен на постоянной основе, и милости его надо было каким-то образом добиваться. Тогда же, полагает Джейнс, стали зарождаться этические нормы, коль скоро человек обретал определенную свободу воли.
Одиссей, в этом смысле, является прекрасным образчиком переходного периода, когда в его голове происходили такие же перипетия, как и в его жизни – боги то вели его, и он слушался их, то он пытался сопротивляться их командам. Психоаналитическая школа вообще рассматривает это как борьбу подсознания с зарождающимся сознанием.
Я прочитал книгу Джейнса, наверное, лет 10 назад, и, почему-то, в последнее время часто вспоминаю эту гипотезу. Такое ощущение, что масса людей опять стала говорить с богами напрямую…
В начале статьи — картина Уильяма Флинта (William Russell Flint) «Одиссей Гомера».
Jaynes, J. (1982). The origin of consciousness in the breakdown of the bicameral mind. Boston : Houghnjn Miffin.
Nørretranders, T. (1998). The user illusion : cutting consciousness down to size. New York: Viking.
Чувствовать себя моложе
Продолжая вчерашнюю тему. Исследователи из Университета города Эксетер (the University of Exeter), Великобритания, задействовали 68 пожилых людей, (35 из них были женщинами), со средним возрастом 65 лет и средним временем обучения 12 лет. Сначала все участники прошли тестирование, включающее Mini Mental State Examination (MMSE; Folstein, Folstein, & McHugh, 1975). Это тест очень часто используется в исследованиях для оценки когнитивных способностей человека, потому что он чувствителен к ранним признакам деменции.
После этого началось самое интересное: создав две группы, экспериментаторы случайным образом распределили участников. Первой группе сказали, что исследование проводится с целью понимания самоопределения среди людей от 40 до 70 лет, и человек находится в более «старой» части этого интервала. Другим – что группа возрастом от 60 до 90 лет, и он находится в «молодой» части этого интервала.
Вторая манипуляция заключалась в том, что, разбив всех опять на две группы, одним предложили прочитать статью, которая якобы будет напечатана в журнале по проблемам старения. Статья называлась «Память и пожилой человек», и в ней говорилось, что с возрастом память ухудшается. В другом варианте статья называлась «Способности и пожилой человек», в которой говорилось об ухудшении мышления вообще, а именно о концентрации, принятии решений, решении проблем и прочее; о памяти не было ни слова.
Затем всем предложили себя оценить – чувствуют ли они себя моложе или старше других участников по шкале от 1 до 5 (1 – моложе, 5 – старше). И после этой оценки всех стали тестировать на память, и снова на когнитивные способности, но уже другим тестом – The Addenbrooke’s Cognitive Examination-Revised (ACE-R, Mioshi, Dawson, Mitchell, Arnold & Hodges, 2006), также чувствительным к признакам ухудшения когнитивных способностей.
И оказалось, что:
- Лучше всех результаты были в тестах у тех, кто был в «молодой» группе.
- Люди из группы «старых», кто читал статью про ухудшение памяти, сдали тест на память хуже всех.
- Те, кто оказался в «старой» группе и читал статью об общем ухудшении когнитивных способностей, в 70% случаях получили, по результатам теста ACE-R, признаки слабоумия, в сравнении с 14% людей из других групп.
Если человек самоопределяется как старый, риск определения у него признаков слабоумия вырастает значительно, на 400%. Говоря попросту, это феноменально значительный психологический эффект. Исследование показывает с такой очевидностью, что определение ухудшения когнитивных способностей и состояние самих способностей – вещи разные, и главным фактором является самоощущение человека. Это не значит, к сожалению, что наше самоощущение и есть наш возраст, но, как видите, рациональное зерно в использовании стратегий, о которых мы говорили вчера, все же есть. Таким образом, чувствовать себя моложе своих лет – весьма и весьма оптимальная стратегия, а не просто лукавство и самообман.
Haslam, C., Morton, T. A., Haslam, S. A., Varnes, L., Graham, R., & Gamaz, L. (2012).“When the age is in, the wit is out”: Age-related self-categorization and deficit expectations reduce performance on clinical tests used in dementia assessment. Psychology and Aging. Advance online publication. doi: 10.1037/a0027754.
Folstein, M. F., Folstein, S. E., & McHugh, S. H. 1975). “Mini-mental state.” A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. Journal of Psychiatric Research, 12, 189–198. doi:10.1016/0022-3956(75)90026-6.
Mioshi, E., Dawson, K., Mitchell, J., Arnold, R., & Hodges, J. R. (2006). The Addenbrooke’s Cognitive Examination Revised (ACE-R): A brief cognitive test battery for dementia screening. International Journal of Geriatric Psychiatry, 21, 1078–1085. doi:10.1002/gps.1610.