Газета Троицкий Вариант # 44 (22_12_2009) - [13]

Одной из важнейших проблем, стоящей перед исследователями мозга, является ранняя диагностика его патологии, которая составит основу единственно эффективного подхода к лечению — превентивного применения разработанных лекарственных препаратов. К числу наиболее перспективных способов ранней диагностики заболеваний мозга следует отнести современные методы нейроимиджинга. Они имеют определяющее значение для оценки соотношения функциональных и структурных изменений мозга при инсультах, травме мозга, интоксикациях.

Дмитрий Антонович Сахаров, докт.биол.наук, профессор, академик РАЕН, зав. лабораторией сравнительной физиологии, Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва

Уверен, что важнейшая сегодняшняя проблема — образование. Науковеды справедливо считают, что тектонические сдвиги становятся возможными тогда, когда новую парадигму воспримет научная молодёжь, которую не успели зомбировать старыми догмами. В нейробиологии из поколения в поколение воспроизводятся специалисты, которых учили и продолжают учить в рамках рефлекторной парадигмы и её дочернего предприятия — синаптической доктрины. Началось это давно. Результаты экспериментов Г. Гельмгольца и других ранних исследователей животного электричества были ошибочно интерпретированы, породив иллюзию, что нервная система построена из проводников электрического нервного импульса -носителя сенсорного послания эффектору. Заметим, что гораздо ближе к истине столетиями раньше был Р. Декарт, чисто умозрительно догадавшийся, что продукт, служащий посланием эффектору, не имеет сенсорного происхождения, он накапливается и хранится в самом мозге, а сенсорика адаптивно высвобождает этот продукт и придаёт ему нужное направление. Восторжествовали, однако, фантазии Гельмгольца, и дальнейшая история нейрофизиологии стала историей мучительных приспособлений рефлекторной парадигмы к клеточной теории и другим достижениям биологии. Потенциал приспособлений исчерпан, это стало ясно после открытия этологами центральных поведенческих программ и демонстрации нейроэтологами центральных генераторов упорядоченной активности (central pattern generator, CPG). Но агония продлится, пока не станем учить по-новому. Школьникам и студентам нужно объяснять, что живым структурам свойственно самопроизвольное функционирование и что нервные, в частности, клетки, а также их ансамбли активны не потому, что они чему-то на что-то отвечают, а просто потому, что они живые. Обучение мозгу удобно начинать с сердца: тут и спонтанный генератор, и способность к адаптациям. От сердца разумно перейти к локомоторному поведению медузы, столь похожему на сердцебиения. Далее есть смысл детально разобрать локомоторный или какой-то иной из хорошо изученных CPG беспозвоночных — от клеточных и химических механизмов паттернизации выходной активности до механизма перестройки паттерна. Теперь уже недалеко до нейронных ансамблей, входящих в состав сложного мозга. Заодно будет небесполезно разобрать коленный рефлекс, показав, что его простота — результат вторичной редукции. Такое обучение позволит исследователям нового поколения адекватно понимать мозг, изучать и описывать его в понятиях центральных генераторов, гетерохимизма и самоорганизации.

Сильные российские школы были сильны тем, что их создавали сильные личности. Мощным интеллектом обладали И.П. Павлов и А.Ф. Самойлов, их наследие пошло в рост и принесло обильный урожай. А от каких-то других отечественных школ практически ни следа не осталось: назову, к примеру, некогда знаменитую и многолюдную нейрофизиологическую школу Введенского — Ухтомского. Позже тот же личностный фактор стал основой замечательной плодотворности школ, которые, вопреки обстоятельствам, сумели создать П.К. Анохин, Н.А. Бернштейн и Х.С. Коштоянц. Характерно, что из них троих академиком АН СССР был только Анохин, и то почти незаконно: после событий 1950 г. академики едва не изгнали Анохина из своих рядов. Номенклатурный характер академической науки был и остаётся нашей национальной бедой. Некто хорошо вешает лапшу на уши начальству, пробивает звания, награды, финансирование, — и вот такой пробивала загоняет в угол профессионала и командует наукой. Если бы удалось избавиться от этой советской традиции, мы стали бы намного успешней. Но — как?

Владимир Георгиевич Редько, докт.физ. -мат.наук, проф., зам. директора. по науке Центра оптико-нейронных технологий НИИ системных исследований РАН, Москва

Мне кажется, что сегодня важно как следует разобраться, каковы механизмы памяти отдельного нейрона и нейронной сети. Обычно в компьютерном или математическом моделировании специалисты в области теории нейронных сетей используют гипотезу Хебба: вес синапса изменяется, если одновременно активны преси-наптический и постсинаптический нейроны. Это позволяет строить модели обучения нейронных сетей. Но у многих специалистов эта гипотеза вызывает сомнения. И целесообразно понять, каковы реальные механизмы памяти и как эти механизмы могут быть воплощены в компьютерные и математические модели.

На мой взгляд, для того, чтобы существенно продвинуть науки о мозге, нужны серьезные междисциплинарные исследования на стыке биологии, информатики и когнитивных наук. Очень интересно поставить и исследовать проблему эволюционного происхождения мышления и интеллекта. Целесообразно исследовать когнитивную эволюцию, эволюцию познавательных способностей биологических организмов; исследовать, как и почему произошли способности человека, обеспечивающие научное познание природы. Подход к исследованию когнитивной эволюции изложен в моей статье «Задача моделирования когнитивной эволюции», доступной по адресу: www.wsni2003.narod.ru/RedkoP.zip . Проблема происхождения мышления и интеллекта интересна и ученому, и просто образованному человеку. Исследования этой проблемы могут радикально повысить престиж науки.