"Af en eller anden grund har universet brug for skabninger, der er i stand til at forstå det": neurovidenskabsmænd - om hvilke hemmeligheder vores hjerne gemmer
Miscellanea / / June 22, 2023
For at forstå, hvordan vores hovedorgan fungerer, skal du være biolog, digter, matematiker og detektiv.
Moskva Institut for Psykoanalyse brugt "Big Biological Lecture Hall" - en række foredrag om moderne biologi og dens perspektiver. Inden for dens rammer fandt en diskussion sted den 31. maj 2023 om udfordringerne og problemerne ved kognitiv neurovidenskab - videnskaben om hjernen. Tatyana Chernigovskaya, Alexander Asmolov og Olga Svarnik talte om, hvordan denne retning udvikler sig, og hvad man kan forvente af den i fremtiden.
Optagelse af en diskussion indsendt på kanalen Moskva Institut for Psykoanalyse, og vi lavede en oversigt over det.
Tatiana Chernigovskaya
Professor og leder af Laboratoriet for Kognitiv Forskning, St. Petersburg State University.
Alexander Asmolov
Doktor i psykologiske videnskaber, professor, akademiker ved det russiske uddannelsesakademi.
Olga Svarnik
Dekan for Det Biovidenskabelige Fakultet og leder af afdelingen for Moskva Institut for Psykoanalyse.
Hvad er de største udfordringer for neuroforskere?
I studiet af hjernen befandt videnskabsmænd sig i en paradoksal situation. Det ser ud til, at jo mere pålidelig information om arbejdet i vores hovedlegeme vises, jo mindre klart bliver det overordnede billede.
En masse viden er blevet akkumuleret, men forskerne er ikke sikre på, at de kan svare korrekt på hovedspørgsmålene: hvordan og hvorfor gør vores hjerne. Desuden ser forskerne ud til at have langt flere spørgsmål end svar.
Hjernen er det mest komplekse system
Dette er den første og mest alvorlige udfordring. Forskere har bevist, at intet system kan studere et andet, hvis det andet er mere komplekst end det første. Hvis den anden er nemmere, er der ikke noget problem. Men i dag kender forskerne ikke til noget system, der ville være mere komplekst end hjernen. Derfor er det sværere at studere det end noget andet objekt i vores verden. Det er i hvert fald, hvad neuroforskere mener.
Der er noget galskab i overhovedet at udføre hjernearbejde på grund af denne histories tilsyneladende håbløse natur. Hvorfor gør vi det alligevel? For det første fordi det er interessant. Og for det andet, og for det hundrede, fordi det er interessant og umuligt at modstå.
Tatiana Chernigovskaya
Hjernen er ubrugelig at studere kun ved hjælp af værktøjer
Hvad er en hjerne? Det virker som et meget simpelt spørgsmål. På den ene side finder vi svaret i enhver anatomi-lærebog. På den anden side, hvis du spørger neuroforskere om dette - især dem, der har forsket i lang tid, vil de svare: "Jeg ved det ikke."
Hjernen er selvfølgelig et fysisk objekt, der har en præcis målbar vægt og volumen. Vi kan sige, at dette er et organ, der består af mange neuroner. Man troede engang, at der var omkring 100 milliarder af dem. I dag, efter at have modtaget resultaterne af nye undersøgelser, har neuroforskere slået sig på mere beskedne tal: 85-86 mia.
Men dette tal, selv om det er mere nøjagtigt end videnskabsmænd tidligere antog, hjælper på ingen måde med at forstå, hvordan vores hovedorgan fungerer. Den forklarer ikke, hvordan vi ser verden, hvordan vi træffer beslutninger, hvilke motiver der får os til at træffe dette eller hint valg.
Måske har disse neuroner sluttet sig sammen i et kæmpe netværk. I et system, der er meget mere end den simple sum af dets dele. Men hverken at tælle neuroner eller andre resultater, som videnskabsmænd opnår ved hjælp af en række ultramoderne enheder, hjælper ikke til at forstå, hvordan vores verden fungerer. tænker.
Desuden vil instrumentelle undersøgelser ikke vise, hvordan kreativitetsprocessen opstår. Ingen har endnu fundet ud af, hvordan man finder ud af, hvor geniale ideer kommer fra i videnskabsmænds hoveder, hvordan inspiration kommer til kunstnere eller musikere. Og generelt – hvad er inspiration, hvordan måles den? Spektrometre og scannere kan ikke bestemme dette på nogen måde.
Jo mere vi ved, jo mindre forstår vi. Antag, at jeg har den bedste CT-scanner i verden, hvilket ikke er endnu, men som jeg forestillede mig. Han vil give mig mange tons tal. Og hvad skal man gøre med dem? Så begynder fortolkningen, og her er faren.
Tatiana Chernigovskaya
Der er tal, der er mange af dem. Der er nye undersøgelser, som også skal studeres og bygges ind i en enkelt model. Men problemet er, at der indtil videre ikke er nogen teori om hjernen, der ville forene alle de opnåede resultater. Det er endnu ikke oprettet. Og dette er en af de vigtigste opgaver for moderne neurovidenskabsmænd.
Hjernen har flere muligheder, end vi kan forestille os.
Et af de tilsyneladende simple spørgsmål: hvor små børn lære at tale? Der er masser af materiale til forskning, for babyer er overalt. Ethvert sundt barn begynder at tale før eller siden. Men hvordan hjernen klarer denne opgave er ikke fuldt ud kendt af forskerne.
Ja, babyen hører, hvordan voksne kommunikerer. Men han får ikke meget mundtlig information. Ifølge nogle forskeres beregninger ville det tage et barn omkring 120 år at lære at tale på samme måde som dem omkring dem. Desuden taler mange af de voksne omkring ham med fejl. De bygger måske ikke sætninger særlig korrekt, de udtaler måske ikke ord særlig tydeligt.
Det ser ud til, at der er for mange fejl. Men barnet mestrer på kort tid stadig taleregler. Som følge heraf forstår han nemt dem omkring ham og kan fortælle dem, hvad han vil.
Hans hjerne formår at udlede af dette kaotiske og korrupte input ikke bare hvad som helst, men sprogets love.
Tatiana Chernigovskaya
Måske har vores hjerner en form for sprogmoduler indbygget fra fødslen – de hjælper med at lære grammatik. Eller måske er der ingen medfødte strukturer – det er bare, at hjernen kan behandle information meget hurtigere, end det ser ud til for forskere.
Men der er ikke noget endeligt svar på spørgsmålet om, hvordan folk lærer at tale. Det er kun kendt, at neurale netværk bruger et helt andet læringsprincip end en person.
Hvilken viden fra andre videnskabsområder hjælper neuroforskere
For at løse de problemer, der har hobet sig meget op i dag, er der brug for værktøjer og informationer fra andre områder af menneskelig viden. Her er de vigtigste områder, som er vigtige for neuroforskere at forstå:
- Processer for intrauterin udvikling af en person. Skal lære hvordan hjernen bliver dannet baby, hvilken information han er i stand til at modtage og behandle. For at forstå, hvordan tale dannes, ville det for eksempel være godt at vide, om babyen er i stand til at høre sin mor og mennesker omkring ham, og hvordan han opfatter deres stemmer.
- Børnepsykologi. Det er vigtigt at vide, hvordan barnet interagerer med verden, og hvordan det lærer ny viden.
- Andre områder af psykologi. Det er psykologer, der skal hjælpe med at forstå, hvorfor en person for eksempel ikke kan komme på arbejde, før han ser tilgangen deadline. Og hvorfor i denne tilstand er han produktiv, genererer gode ideer og arbejder hurtigt. Og hvis du er rolig og ikke har travlt, er resultatet mærkbart værre. Og dette er blot et af mange mysterier.
- Lingvistik. Kendskab til sprogets love vil give dig mulighed for at forstå, hvordan læsefærdig tale dannes.
- Træning af neurale netværk. AI er en helt anden form for intelligens, ikke som vores. Men det er værd at vide, hvilke metoder til akkumulering og behandling af information, der findes og fungerer effektivt.
- Matematik. I studiet af hjernen er nøjagtige beregninger og konklusioner baseret på dem nødvendige.
- Humaniora og kunst. Den bruger ikke en algoritmisk type erkendelse, som i de tekniske dele af viden, men en helt anden. De humanitære sfærer har deres egne regler, som ikke er oversat til formelsproget. Litteratur er en helt anden form for interaktion med verden end matematik. Og musik, maleri, dans skaber generelt et særligt, ikke-verbalt sprog. Der er ingen ord i det, men vi forstår hinanden på niveau med billeder og følelser.
- Historie. Der er mange interessante ting i det, men det er værd at være særlig opmærksom på geniers liv og arbejde. Måske vil videnskabsmænd være i stand til at forstå præcis, hvordan deres revolutionære ideer blev født, hvilken kæde af tanker og associationer hjalp skaberne med at skabe mesterværker. Dette vil ikke hjælpe med at gentage kreativitetsprocessen, men vil afklare mekanismerne i den menneskelige hjerne.
- Filosofi. Dette er en af de vigtigste videnskaber, som neuroforskere ikke kan undvære. Du kan ikke studere hjernen uden at forstå, hvem en person er, hvad han laver på planeten, hvorfor han overhovedet lever.
Hvilket spørgsmål kan hjernen besvare? Så vi åbner den og vil kigge ind. Vi ser ikke gerunder eller Van Goghs ideer. Neuronen ved ikke, at den er inde i os. Og de mest subtile forbindelser mellem forskellige hensynsniveauer forekommer mig at være en slags mirakel, magi.
Olga Svarnik
Ikke enhver neuroforsker kan være specialist på alle disse områder. Men for at forstå dem, for at forstå, hvordan man analyserer og anvender resultaterne opnået af specialiserede videnskabsmænd, er det nødvendigt for en hjerneforsker. Og neuroforskernes arbejde minder om en klassisk detektivundersøgelse. Derfor har forskerne meget at lære af det vigtigste genrens helte - som Miss Marple eller Hercule Poirot.
Hvilke fremskridt har neuroforskere allerede gjort?
Her er blot en af mange opdagelser. Det viser sig, at vores hjerne ikke er opdelt i dele, som hver især er ansvarlige for sin egen livssfære og ikke forstyrrer andres arbejde, som tidligere antaget.
I informationsrummet var ideen om to forskellige halvkugler meget populær. Ifølge denne teori var venstrefløjen ansvarlig for logikken, og højrefløjen var ansvarlig for intuition, inspiration, følelser. Men det viste sig, at alt ikke er så simpelt, og hjernen er en enkelt helhed.
Et stykke bevis for denne hypotese er, at hjernedatabaser overlapper hinanden. For eksempel kan billedet af en kaffekop samtidig være i sektionerne "porcelæn", "skønhed", "drikkevarer", "hvad der slår", "alt med bogstavet H". Dette er et meget forenklet eksempel, men hjernen fungerer præcis på samme måde.
Nu vil ingen tale om de steder i hjernen, der er involveret i én ting - en ske, en anden - en gaffel og en tredje - en kaffekop. Ideen om lokalisering er blevet erstattet, for at sige det meget groft, af ideen om konnektionisme.
Tatiana Chernigovskaya
Men også her er der modsætninger. På den ene side fungerer hjernen som en enkelt enhed. Og hvis du for eksempel sætter en person i en tomograf og giver ham taleopgaver, så vil ikke én zone være aktiv, men mange flere. Men på den anden side, hvis kun ét område af hjernen er beskadiget under en skade eller operation, holder personen op med at tale. Derfor er teorien om konnektionisme også langt fra komplet.
Hvad neuroforskere ønsker at opnå i fremtiden
Hjerneforskere er lidt digtere. For eksempel tror de, at hver neuron i hjernen er en del af en enkelt helhed, men han ved ikke om det. Måske er enhver person, ligesom en neuron, også bare en detalje af noget meget større, end vi kan forestille os.
At sige, at vi er vores hjerne, er som at sige, og jeg citerer: ethvert billede er bare maling.
Alexander Asmolov
Måske vil neurovidenskabsmænd hjælpe menneskeheden med at finde ud af, hvorfor universet har brug for os, og hvilken rolle vi spiller i det. Hjernens arbejde er trods alt ikke begrænset til at sikre overlevelse, finde mad og skabe behagelige forhold for dig selv og andre. Hjernen er i stand til at løse problemer meget mere seriøst end hverdagens.
Men intet i naturen sker ikke bare: hvis der er en evne, så vil der helt sikkert være hvor man kan anvende den. Desuden vil der helt sikkert være behov for at bruge en unik færdighed.
For mange år siden sagde jeg til mig selv: universet keder sig. Hun vil se sig i spejlet, hun vil tale med nogen. Af en eller anden grund har universet brug for væsener, der er i stand til at forstå det.
Tatiana Chernigovskaya
Læs også🧐
- 5 videnskabsstøttede fakta om evolution
- Sådan indstiller du din hjerne til succes ved hjælp af neurovidenskab
- "Vi var specielle længe før vi nedstammede fra aber": et interview med neuroforsker Nikolai Kukushkin