"لسبب ما ، يحتاج الكون إلى مخلوقات قادرة على فهمه": علماء الأعصاب - حول الأسرار التي يخفيها دماغنا

معهد موسكو للتحليل النفسي أنفق "قاعة المحاضرات البيولوجية الكبرى" - سلسلة محاضرات في علم الأحياء الحديث وآفاقه. في إطاره ، في 31 مايو 2023 ، جرت مناقشة حول تحديات ومشاكل علم الأعصاب الإدراكي - علم الدماغ. تحدثت تاتيانا تشيرنيغوفسكايا وألكساندر أسمولوف وأولغا سفارنيك عن كيفية تطور هذا الاتجاه وما يمكن توقعه منه في المستقبل.

تسجيل المناقشة نشر على القناة معهد موسكو للتحليل النفسي، وقمنا بعمل مخطط لها.

ما هي أكبر التحديات التي تواجه علماء الأعصاب؟

في دراسة الدماغ ، وجد العلماء أنفسهم في موقف متناقض. يبدو أنه كلما ظهرت معلومات أكثر موثوقية حول عمل جسمنا الرئيسي ، أصبحت الصورة العامة أقل وضوحًا.

لقد تراكمت الكثير من المعرفة ، لكن العلماء ليسوا متأكدين من قدرتهم على الإجابة بشكل صحيح على الأسئلة الرئيسية: كيف ولماذا؟

مخ. علاوة على ذلك ، يبدو أن لدى الباحثين أسئلة أكثر بكثير من الإجابات.

الدماغ هو النظام الأكثر تعقيدًا

هذا هو التحدي الأول والأكثر خطورة. لقد أثبت العلماء أنه لا يوجد نظام يمكنه دراسة نظام آخر إذا كان الثاني أكثر تعقيدًا من الأول. إذا كان الثاني أسهل ، فلا مشكلة. لكن الباحثين اليوم لا يعرفون أي نظام أكثر تعقيدًا من الدماغ. لذلك ، فإن دراسته أكثر صعوبة من أي كائن آخر في عالمنا. على الأقل هذا ما يعتقده علماء الأعصاب.

الدماغ عديم الفائدة للدراسة فقط بمساعدة الأدوات

ما هو الدماغ؟ يبدو وكأنه سؤال بسيط للغاية. من ناحية أخرى ، سنجد الإجابة في أي كتاب مدرسي في علم التشريح. من ناحية أخرى ، إذا سألت علماء الأعصاب عن هذا - وخاصة أولئك الذين أجروا أبحاثًا لفترة طويلة ، فسوف يجيبون: "لا أعرف".

الدماغ ، بالطبع ، كائن مادي له وزن وحجم قابلان للقياس بدقة. يمكننا القول أن هذا عضو يتكون من العديد الخلايا العصبية. كان يعتقد ذات مرة أن هناك حوالي 100 مليار منهم. اليوم ، بعد تلقي نتائج الدراسات الجديدة ، استقر علماء الأعصاب على أعداد أكثر تواضعًا: 85-86 مليار.

لكن هذا الرقم ، على الرغم من كونه أكثر دقة مما افترضه العلماء سابقًا ، إلا أنه لا يساعد بأي شكل من الأشكال في فهم كيفية عمل أعضائنا الرئيسي. إنه لا يشرح كيف نرى العالم ، وكيف نتخذ القرارات ، وما هي الدوافع التي تدفعنا لاتخاذ هذا الخيار أو ذاك.

ربما تكون هذه الخلايا العصبية قد اتحدت معًا في شبكة عملاقة. في نظام هو أكثر بكثير من مجرد مجموع أجزائه. لكن لا عد الخلايا العصبية ، ولا النتائج الأخرى التي حصل عليها العلماء باستخدام مجموعة متنوعة من الأجهزة فائقة الحداثة ، لا تساعد في فهم كيفية عمل عالمنا. التفكير.

علاوة على ذلك ، لن تظهر الدراسات الآلية كيف تحدث عملية الإبداع. لم يكتشف أحد بعد كيفية اكتشاف مصدر الأفكار الرائعة في أذهان العلماء ، وكيف يأتي الإلهام للفنانين أو الموسيقيين. وبشكل عام - ما هو الإلهام وكيف يقاس؟ لا تستطيع أجهزة قياس الطيف والماسحات الضوئية تحديد ذلك بأي شكل من الأشكال.

هناك أرقام ، وهناك الكثير منها. هناك دراسات جديدة تحتاج أيضًا إلى الدراسة والدمج في نموذج واحد. لكن المشكلة هي أنه حتى الآن لا توجد نظرية للدماغ توحد جميع النتائج التي تم الحصول عليها. لم يتم إنشاؤه بعد. وهذه إحدى المهام الرئيسية لعلماء الأعصاب الحديثين.

يمتلك الدماغ احتمالات أكثر مما نتخيله.

أحد الأسئلة التي تبدو بسيطة: كيف صغار الأطفال تعلم لتتكلم? هناك الكثير من المواد للبحث ، لأن الأطفال في كل مكان. يبدأ كل طفل سليم الكلام عاجلاً أم آجلاً. لكن كيف يتعامل الدماغ مع هذه المهمة غير معروف تمامًا للعلماء.

نعم ، يسمع الطفل كيف يتواصل الكبار. لكنه لا يتلقى الكثير من المعلومات الشفهية. وفقًا لحسابات بعض الباحثين ، قد يستغرق الطفل حوالي 120 عامًا ليتعلم التحدث بنفس الطريقة التي يتكلم بها من حولهم. علاوة على ذلك ، فإن العديد من البالغين من حوله يتحدثون بأخطاء. قد لا يبنون الجمل بشكل صحيح للغاية ، وقد لا ينطقون الكلمات بوضوح شديد.

يبدو أن هناك الكثير من الأخطاء. لكن الطفل في وقت قصير لا يزال يتقن قواعد الكلام. نتيجة لذلك ، يفهم بسهولة من حوله ويمكنه إخبارهم بما يريد.

ربما تمتلك أدمغتنا نوعًا من وحدات اللغة المدمجة منذ الولادة - فهي تساعد على التعلم قواعد. أو ربما لا توجد بنى فطرية - الأمر فقط هو أن الدماغ يمكنه معالجة المعلومات بشكل أسرع بكثير مما يبدو للباحثين.

لكن لا توجد إجابة محددة لسؤال كيف يتعلم الناس الكلام. من المعروف فقط أن الشبكات العصبية تستخدم مبدأ تعليميًا مختلفًا تمامًا عن الشخص.

ما هي المعرفة من مجالات العلوم الأخرى التي تساعد علماء الأعصاب

لحل المشكلات التي تراكمت كثيرًا اليوم ، هناك حاجة إلى أدوات ومعلومات من مجالات أخرى من المعرفة البشرية. فيما يلي المجالات الرئيسية التي من المهم أن يفهمها علماء الأعصاب:

• عمليات التطور داخل الرحم للإنسان. بحاجة لمعرفة كيف يتم تشكيل الدماغ حبيبي ، ما هي المعلومات التي يمكنه تلقيها ومعالجتها. على سبيل المثال ، لفهم كيفية تكوين الكلام ، سيكون من الجيد معرفة ما إذا كان الطفل قادرًا على سماع والدته والأشخاص من حوله وكيف يدرك أصواتهم.
• علم نفس الطفل. من المهم معرفة كيف يتفاعل الطفل مع العالم وكيف يتعلم معرفة جديدة.
• مجالات علم النفس الأخرى. إن علماء النفس هم الذين سيساعدون في فهم لماذا ، على سبيل المثال ، لا يستطيع الشخص العمل قبل أن يرى النهج موعد التسليم. ولماذا هو منتج في هذه الحالة ، ويولد أفكارًا رائعة ويعمل بسرعة. وإذا كنت هادئًا ولست في عجلة من أمرك ، فالنتيجة أسوأ بشكل ملحوظ. وهذا مجرد واحد من العديد من الألغاز.
• اللغويات. ستسمح لك معرفة قوانين اللغة بفهم كيفية تكوين خطاب القراءة والكتابة.
• تدريب الشبكات العصبية. الذكاء الاصطناعي هو نوع مختلف تمامًا من الذكاء ، وليس مثل ذكاءنا. ولكن من الجدير معرفة طرق تجميع ومعالجة المعلومات الموجودة والعمل بفعالية.
• الرياضيات. في دراسة الدماغ ، من الضروري إجراء حسابات دقيقة واستنتاجات تستند إليها.
• العلوم الإنسانية والفنون. إنه لا يستخدم نوعًا خوارزميًا من الإدراك ، كما هو الحال في الأقسام الفنية للمعرفة ، ولكنه يستخدم نوعًا مختلفًا تمامًا. المجالات الإنسانية لها قواعدها الخاصة ، والتي لا تترجم إلى لغة الصيغ. الأدب هو نوع مختلف تمامًا من التفاعل مع العالم عنه الرياضيات. والموسيقى والرسم والرقص بشكل عام تخلق لغة خاصة غير لفظية. لا توجد كلمات فيه ، لكننا نفهم بعضنا البعض على مستوى الصور والعواطف.
• قصة. هناك العديد من الأشياء المثيرة للاهتمام فيها ، لكن الأمر يستحق إيلاء اهتمام خاص لحياة وعمل العباقرة. ربما سيكون العلماء قادرين على فهم بالضبط كيف ولدت أفكارهم الثورية ، وما هي سلسلة الأفكار والجمعيات التي ساعدت المبدعين على إنشاء روائع. لن يساعد هذا في تكرار عملية الإبداع ، بل سيوضح آليات الدماغ البشري.
• فلسفة. هذا أحد أهم العلوم التي لا يستطيع علماء الأعصاب الاستغناء عنها. لا يمكنك دراسة الدماغ دون فهم من هو الشخص ، وماذا يفعل على هذا الكوكب ، ولماذا يعيش على الإطلاق.

لا يمكن لكل عالم أعصاب أن يكون متخصصًا في كل هذه المجالات. لكن لفهمها ، من أجل فهم كيفية تحليل وتطبيق النتائج التي حصل عليها العلماء المتخصصون ، من الضروري لباحث الدماغ. ويذكرنا عمل علماء الأعصاب بالتحقيق البوليسي الكلاسيكي. لذلك ، العلماء لديهم الكثير لنتعلمه من الرئيسي أبطال هذا النوع - مثل الآنسة ماربل أو هرقل بوارو.

ما هي التطورات التي حققها علماء الأعصاب بالفعل؟

هذا مجرد واحد من العديد من الاكتشافات. اتضح أن دماغنا لا ينقسم إلى أجزاء ، كل منها مسؤول عن مجال الحياة الخاص به ولا يتداخل مع عمل الآخرين ، كما كان يعتقد سابقًا.

في فضاء المعلومات ، كانت فكرة نصفي الكرة الأرضية المختلفين شائعة للغاية. وفقًا لهذه النظرية ، كان اليسار هو المسؤول عن المنطق ، واليمين مسؤول عنه حدس، إلهام ، عواطف. لكن اتضح أن كل شيء ليس بهذه البساطة ، والدماغ هو كل واحد.

أحد الأدلة على هذه الفرضية هو أن قواعد بيانات الدماغ متداخلة. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون صورة فنجان القهوة في نفس الوقت في أقسام "الخزف" ، "الجمال" ، "المشروبات" ، "ما يدق" ، "كل شيء بحرف H". هذا مثال مبسط للغاية ، لكن الدماغ يعمل بنفس الطريقة تمامًا.

ولكن حتى هنا توجد تناقضات. من ناحية ، يعمل الدماغ كجهاز واحد. وإذا قمت ، على سبيل المثال ، بوضع شخص في التصوير المقطعي وأعطته مهام الكلام ، فلن تكون هناك منطقة واحدة نشطة ، بل أكثر من ذلك بكثير. ولكن ، من ناحية أخرى ، إذا تضررت منطقة واحدة فقط من الدماغ أثناء الإصابة أو العملية ، يتوقف الشخص عن الكلام. لذلك ، فإن نظرية الارتباطية أبعد ما تكون عن الاكتمال.

ما يريد علماء الأعصاب تحقيقه في المستقبل

علماء الدماغ قليلا الشعراء. على سبيل المثال ، يعتقدون أن كل خلية عصبية في الدماغ هي جزء من كل واحد ، لكنه لا يعرف عنها. ربما يكون كل شخص ، مثل الخلايا العصبية ، مجرد تفاصيل لشيء أكبر بكثير مما نتخيله.

ربما يساعد علماء الأعصاب البشرية في معرفة سبب احتياج الكون إلينا وما هو الدور الذي نلعبه فيه. بعد كل شيء ، لا يقتصر عمل الدماغ على ضمان البقاء على قيد الحياة وإيجاد الطعام وخلق ظروف مريحة لك وللآخرين. الدماغ قادر على حل المشاكل بجدية أكبر بكثير من المشاكل اليومية.

لكن لا شيء في الطبيعة لا يحدث فقط: إذا كانت هناك قدرة ، فسيكون هناك بالتأكيد مكان لتطبيقها. علاوة على ذلك ، ستكون هناك بالتأكيد حاجة لاستخدام مهارة فريدة.