Мозг. Инструкция пользователя - [25]
Эта поразительная способность мозга, полученная нами в ходе эволюции, называется пластичностью. Она развилась на базе пересечения двух взаимозависимых систем – памяти и способности к обучению. Этой способностью обладают многие животные, однако у млекопитающих, и в особенности у Homo sapiens, она развита особо: у человека она усилена большим объемом коры головного мозга и поддерживается культурой и речью.
Пластичность формирует новые нейронные связи посредством окончаний аксонов, с одной стороны, и разветвлений дендритов и их шипиков [см. стр. 30] – с другой. Кстати, количество шипиков и их форма могут меняться в течение минут и даже секунд.
Возрастание или уменьшение в течение нескольких часов количества старых и новых нейронных связей, даже в несущественных объемах, могут привести к полной смене структуры нейронных цепей.
Кроме нейронной существует еще синаптическая пластичность, которая усиливает или ослабляет связи между нейронами. Дональд Хебб, канадский ученый, высказал догадку, что, когда два нейрона активизируются одновременно, синапсы, которые их соединяют, усиливаются. «Между одновременно активированными нейронами сети пороги синаптической связи снижаются», – гласит правило Хебба. Одновременно активизирующиеся нейроны объединяются и укрепляют взаимные связи. Хебб установил также, что усиление синаптической передачи между двумя нейронами сохраняется достаточно долго после воздействия. Это явление получило название «долговременная потенциация» (Long-term potentiation, или LTP) [см. стр. 26].
Функцией памяти заведуют сразу несколько отделов мозга: основными действующими лицами являются височные доли коры, гиппокамп и структуры лимбической системы. Запоминание происходит через повторение сигналов. Гиппокамп [см. стр. 64] буквально пронизан синаптическими ответвлениями, предназначенными для распределения информации в соответствии с ассоциациями, в ней заложенными.
Американский анатом прошлого века Джеймс Папец открыл главное хранилище эмоций (цепь Папеца) – нейронную петлю длиной примерно 35 см, окружающую гиппокамп и пересекающую лимбическую систему и височные доли коры [см. стр. 70]. Сегодня ученые полагают, что эта цепь является одним из основных механизмов запоминания: проходя с большой скоростью по нейронам цепи, ассоциации, вызванные тем или иным событием или знанием, физически закрепляются в коре. Гиппокамп этим воспоминаниям становится больше не нужен. Эта теория объясняет, почему пациенты с травмированным гиппокампом не могут запомнить сиюминутные события, однако отлично помнят, что было с ними в прошлом.
Противоположностью долговременной потенциации является долговременная депрессия, то есть постепенное снижение эффективности синапсов, предшествующее забвению. Это тоже важная составляющая процесса обучения, она помогает оптимизировать запоминание и не хранить ненужную и малозначимую информацию (хотя порой бывает, что забывается и нечто нужное). Механизм долговременной потенциации предполагает рост интенсивности сигналов от нейрона к нейрону, усиление сигнала в синаптической щели. Когда человек заучивает наизусть песню или стихотворение, его мозг неуловимо меняется – и уже не станет прежним.
Пластичность мозга стала ответом эволюции на важнейший вопрос: как жить в постоянно меняющемся мире? Нейронные цепи и синапсы безостановочно реорганизуются, чтобы помочь мозгу понять то, что его окружает. Таким образом мозг освобождается, хотя бы частично, от ограничений, наложенных на него генетикой – информацией, бережно хранимой в ядре каждой из клеток тела.
На нас действуют две противоположные силы, описать которые можно только игрой слов: природа против природы. Что важнее? Природа, диктуемая человеку его ДНК, или культура, приобретаемая за счет приспособления к окружающей среде? Коварный вопрос, скрывающий в себе проблемы философского и этического плана. Можно найти кучу аргументов в пользу как первого ответа, так и второго. Однако мы можем смело ответить: важны обе.
Еще недавно считалось, что развитие мозга идет очень бурно в первые три года жизни человека, а затем постепенно замедляется и прекращается после наступления подросткового возраста. Однако сегодня ученые полагают, что мозг изменяется безостановочно в ответ на изменения внешней среды, обстановки, поведения, появления новых мыслей и новых эмоций. Мозг обладает врожденной способностью создавать новые связи, реорганизовывать нейронные пути и в экстремальных случаях (например, в случае некоторых травм) даже рождает новые нейроны.
Наши способности и таланты, характер не являются чем-то неизменным и застывшим. Наоборот, новые достижения науки показывают, что характер можно улучшить, талант развить, возможности расширить, а вредные привычки скорректировать. А изучение иностранного языка откроет новые горизонты перед тем, кто не боится пользоваться своим таким умным и умелым мозгом.
Как бороться с непроизвольными движениями – см. раздел «Панель управления», стр. 170.
Как устранить нежелательные последствия пластичности мозга – см. раздел «Привычки и зависимости», стр. 212.
В эпоху тотальной цифровизации сложно представить свою жизнь без интернета и умных устройств. Но даже люди, осторожно ведущие себя в реальном мире, часто недостаточно внимательно относятся к своей цифровой безопасности. Между тем с последствиями такой беспечности можно столкнуться в любой момент: злоумышленник может перехватить управление автомобилем, а телевизор – записывать разговоры зрителей, с помощью игрушек преступники могут похищать детей, а к видеокамерам можно подключиться и шпионить за владельцами.
История машинного обучения, от теоретических исследований 50-х годов до наших дней, в изложении ведущего мирового специалиста по изучению нейросетей и искусственного интеллекта Терренса Сейновски. Автор рассказывает обо всех ключевых исследованиях и событиях, повлиявших на развитие этой технологии, начиная с первых конгрессов, посвященных искусственному разуму, и заканчивая глубоким обучением и возможностями, которые оно предоставляет разработчикам ИИ. В формате PDF A4 сохранен издательский макет.
Эта книга посвящена вопросам по теме будущего и технологий, на которые в течение года отвечали эксперты проекта The Question. В XXI веке нам кажется, что мы живем в будущем из научной фантастики: нас окружают роботы, сенсорные экраны и виртуальная реальность. Технологии развиваются с невероятной скоростью – и от этого появляется все больше вопросов. Этично ли экспериментировать над генами людей? Когда мы начнем колонизировать другие планеты? Почему, наконец, айфон такой дорогой? В этой книге мы собрали мнения экспертов, которые каждый день отвечают на интересующие людей вопросы на сайте.
В наше время научные открытия совершатся большими коллективами ученых, но не так давно все было иначе. В истории навсегда остались звездные часы, когда ученые, задавая вопросы природе, получали ответы, ставя эксперимент в одиночку.Джордж Джонсон, замечательный популяризатор науки, рассказывает, как во время опытов по гравитации Галилео Галилей пел песни, отмеряя промежутки времени, Уильям Гарвей перевязывал руку, наблюдая ход крови по артериям и венам, а Иван Павлов заставлял подопытных собак истекать слюной при ударе тока.Перевод опубликован с согласия Alfred A, Knopf, филиала издательской группы Random House, Inc.
Настоящее издание поможет систематизировать полученные ранее знания, а также подготовиться к экзамену или зачету и успешно их сдать. Пособие предназначено для студентов высших и средних образовательных учреждений.
Как часто мы слышим в своей жизни – это все гормоны, это они виноваты! А так ли это на самом деле? Какую роль оказывают гормоны на нашу внешность, поведение, настроение да и собственно на всю работу нашего тела? Работа эндокринной системы всего организма и гормонов в частности – сложный процесс, до конца так и не изученный медиками. Но тем не менее за последние несколько лет наука узнала о гормонах и их действии довольно много информации, которая существенно может изменить нашу с вами жизнь. В книге дана подробная и доступная классификация видов гормонов, описано их воздействие на работу нашего тела.
Мы часто необоснованно считаем, что успешность жизни, здоровье тела и духа возможны исключительно путем неимоверных усилий и доступны лишь избранным. Но жизнь намного проще, чем вам кажется, а простота и тривиальность ответов не всегда означает их неверность! В своей книге Павел Евдокименко говорит о том, что наше везение, счастье и благополучие фактически зависят от работы нашего организма, нашего мироощущения и способности позитивно воспринимать реальность. И доказывает это, приводя реальные обоснованные доводы! Принцип пуповины продолжает действовать и во взрослой жизни – главное, научиться его осознавать. Применяйте научный подход к ненаучным понятиям!
Александр Никонов – известный популяризатор науки, журналист, публицист, писатель. Автор множества бестселлеров. Мы с вами не успеем, а вот наши дети и внуки, как полагают некоторые ученые и футурологи, станут первым поколением бессмертных людей. Ведь на самом деле средний возраст человека – 150 лет! Не верите? Посмотрите сами! Вы узнаете: чего не хватает нашему телу, чтобы быть бессмертным и почему люди стареют; как уже сейчас можно замедлить старение; поможет ли заморозка тела; отделимо ли сознание от тела. В течение многих лет Александр Никонов общался с удивительными людьми, которые отвечают на главные вопросы бытия, ищут пути к вечной жизни, и теперь смело заявляет: тело, личность и сознание неотделимы друг от друга, а бессмертие не за горами.
Если упражнения полезны, почему большинство их избегает? Если мы рождены бегать и ходить, почему мы стараемся как можно меньше двигаться? Действительно ли сидячий образ жизни — это новое курение? Убивает ли бег колени и что полезнее — кардио- или силовые тренировки? Дэниел Либерман, профессор эволюционной биологии из Гарварда и один из самых известных исследователей эволюции физической активности человека, рассказывает, как мы эволюционировали, бегая, гуляя, копая и делая другие — нередко вынужденные — «упражнения», а не занимаясь настоящими тренировками ради здоровья. Это увлекательная книга, после прочтения которой вы не только по-другому посмотрите на упражнения (а также на сон, бег, силовые тренировки, игры, драки, прогулки и даже танцы), но и поймете, что для борьбы с ожирением и диабетом недостаточно просто заниматься спортом.