Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды - [79]

Шрифт
Интервал

Все это скоро изменится. В 2019 году произошел ряд прорывов в разработке новых типов люминесцирующих веществ, чувствительных к напряжению, – они светятся намного ярче, изменяют состояние намного быстрее и намного более стабильны. Наконец-то и у млекопитающих стала возможна надежная визуализация электрического потенциала множества отдельных нейронов одновременно [324]. Теперь все, что нам нужно, – это масштабирование, чтобы постепенно перейти от единиц, как сейчас, к десяткам, сотням, тысячам нейронов.

Пока что такое использование визуализации напряжения еще впереди, и оно будет вторым прогнозом, который мы дадим, о типе данных, которые мы сможем получить в будущем. Поскольку мы будем визуализировать потенциал на мембране нейрона, теоретически мы сможем увидеть больше, чем просто импульсы. Мы сможем видеть все мерцания напряжения перед каждым срабатыванием нейрона. Все эти всплески потенциала, созданные его входящими сигналами. Для этого нужны сверхъяркие, сверхбыстрые и сверхстабильные люминесцирующие вещества, и они наверняка появятся. И, наблюдая все эти мерцания, мы сможем увидеть, что именно вызвало импульс. Мы сможем детально проследить весь маршрут от входного всплеска потенциала на синапсе через импульс к всплеску в следующем дендрите, от всплеска к импульсу, от импульса к всплеску и так далее…

Если экспоненциальное развитие регистрации сигналов нейронов пойдет своим чередом, однажды мы сможем записывать каждый импульс, посылаемый каждым отдельным нейроном во всей коре головного мозга мыши. О, это будет счастливый день! Какие чудеса мы увидим, чему научимся! Впрочем, стоп: вообразив себе такое будущее, мы должны остановиться и задать себе вопрос «И что?». Итак, что мы будем делать с этой колоссальной массой данных?

Потому что, продолжая наращивать количество регистрируемых импульсов, улучшаем ли мы наше понимание мозга? Или вместо этого просто фрагментируем наше понимание, закапываясь все глубже и глубже в несущественные детали, соревнуясь друг перед другом в накоплении все большего количества наблюдений и записей, утопая в больших данных?.. [325]

К последнему следует относиться с осторожностью. Потому что, возможно, лучше всего из этого недавнего опыта золотого века нейробиологии мы научились понимать наличие зияющей пропасти между тем, что, как мы думали, мы знаем о работе мозга, и тем, что знаем на самом деле. В нашем путешествии мы видели, как все более глубокое погружение в изучение импульсов открывало для нас много нового о том, как, возможно, работает мозг. О том, как дендриты отдельного нейрона, его дендритное дерево, с умом складывают входящие импульсы. О том, как синапсы, оказывается, намеренно работают ненадежно. О повсеместном распространении темных нейронов и их тайной роли в нашей жизни. Об уровнях, на которых мозг кодирует информацию: не единицы, а группы нейронов; легион, а не отдельный нейрон. О том, что спонтанная активность не является бессмысленным шумом, а имеет целью преодоление ограничений скорости биологических механизмов мозга.

Самая очевидная пропасть в нашем понимании – это все то, что мы не встретили на пути от глаза до руки. Все те нюансы, связанные с сознанием, о которых я не смог вам рассказать во время нашего путешествия, потому что мы слишком мало знаем о том, как импульсы участвуют в нем.

Ошибки импульсов

Если движение импульсов между нейронами является основой мыслей, слов и поступков, то ошибки в прохождении импульсов – это то, что вызывает ошибки в мыслях, словах и поступках. Некоторые из них мимолетны, как невнятная речь пьяного или раздражающая неуклюжесть невыспавшегося молодого отца, отважно пытающегося надеть свежий подгузник на чадо раньше, чем оно окончательно разбудит его мощной струей в лицо.

Некоторые из этих ошибок необратимы. Мы называем их расстройствами мозга.

Некоторые расстройства явно связаны с ошибками в прохождении импульсов. Эпилепсия – яркий тому пример. Припадки, которые случаются с людьми с эпилепсией, могут быть либо судорожными, когда внезапные мышечные сокращения бесконтрольно сотрясают тело, либо бессудорожными (немоторными), как при малых (абсансных) припадках, когда пациент просто внезапно теряет сознание. Эпилептическое расстройство может возникнуть из-за множества факторов. Некоторые из них связаны с конкретными генетическими мутациями, некоторые образуются в результате генетического влияния на развитие, а некоторые – результат повреждения мозга после инсультов или опухолей. Но независимо от типа и происхождения расстройства непосредственной причиной припадка является неконтролируемый взрыв скоординированной импульсной активности в мозгу; нейроны, посылающие импульсы синхронно, особенно в коре и гиппокампе. Эти волны настолько мощны в своей синхронности, что мы можем регистрировать их с электродов, размещенных на коже черепа. Волны импульсов вызывают хаотические мышечные спазмы при судорожных припадках и приводят к потере сознания при абсансных.

Во многих расстройствах мозга ошибки при отправке или получении импульсов менее очевидны. В целом все они делятся на три класса: расстройства движения, памяти и мышления. Изучение этих расстройств концентрируется на изменениях в тех аспектах работы мозга, которые не являются напрямую ошибками в отправке импульсов. Но их симптомы должны в конечном итоге выражаться в том, как эти изменения в мозге в свою очередь меняют импульсную активность.


Рекомендуем почитать
Этот многоликий мир моды

Книга известного советского модельера Вячеслава Зайцева посвящена раскрытию проблем, связанных с ролью моды в жизни общества, с ее социальным и нравственным аспектами. Хотя на страницах книги читатель встретит примеры прошлого, это не исторический очерк, а книга, поднимающая злободневные вопросы, волнующие многих наших современников. Автор не только делится своими мыслями о путях развития моды, рассказывает о своем отношении к ее различным тенденциям и направлениям, но и знакомит читателя с советской школой моделирования, пытается научить серьезно и вдумчиво относиться к своему внешнему облику. Книга рассчитана на самый широкий круг читателей.


Бизнес-аналитика. Сводные таблицы. Часть 2

Данная работа посвящена дальнейшему изучению методов бизнес-аналитики на примере «продвинутых» возможностей функций сводных таблиц. Мы продолжаем использовать общий подход к практическому освоению программного пакета: моделирование и исследование. Мы поработаем с генератором случайных чисел и сформируем реалистичные наборы данных для анализа.


Правила квалификации преступлений, совершаемых в кредитно-финансовой сфере. Теория и практика применения

Научно-практическое пособие нацелено на развитие системного понимания проблем квалификации преступлений, совершаемых в кредитно-финансовой сфере (финансовых преступлений), на основе действующего уголовного законодательства Российской Федерации, материалов арбитражно-судебной практики, а также трудов ученых в области уголовного, финансового и гражданского права. Для судей, прокуроров, сотрудников правоохранительных органов, преподавателей, аспирантов, студентов экономических и юридических вузов, а также для практиков, интересующихся проблемами экономической безопасности в кредитно-финансовой сфере.


Актуальные уголовно-правовые проблемы борьбы с финансовым мошенничеством

Рассмотрены основные характеристики финансового мошенничества, даны предложения по совершенствованию организационных и правовых мер предупреждения данного вида экономических преступлений, на основе исторического и современного зарубежного и отечественного опыта указаны пути совершенствования таких мер. Для сотрудников государственных органов, правоохранительных органов, работников частного сектора экономики, банковской и финансовой сферы, преподавателей высших учебных заведений, широкого круга читателей, интересующихся вопросами организации системы противодействия мошенничеству в кредитно-финансовой сфере.


Антикитерский механизм: Самое загадочное изобретение Античности

Это уникальное устройство перевернуло наши представления об античном мире. Однако история Антикитерского механизма, названного так в честь греческого острова Антикитера, у берегов которого со дна моря были подняты его обломки, полна темных пятен. Многие десятилетия он хранился в Национальном археологическом музее Греции, не привлекая к себе особого внимания.В научном мире о его существовании знали, но даже ученые не могли поверить, что это не мистификация, и поразительный механизм, использовавшийся для расчета движения небесных тел, действительно дошел до нас из глубины веков.


Возвращение к языку. Наглый самоучитель райтера, журналиста и писателя

Пособие призвано развить в школьниках, студентах и начинающих журналистах умение создавать красивые, яркие и точные образы, оставаясь в рамках существующего русского языка, не вульгаризируя его англицизмами, жаргонными словами и разговорной речью низкого уровня. Задача, поставленная автором, довольно амбициозна: не только научить правильной письменной речи, но пробудить вдохновение к созданию таких текстов и дальнейшему совершенствованию. Адресована студентам факультетов журналистики и филологических факультетов, а также тем, кто стремится грамотно и образно излагать свои мысли на бумаге.