"Wissenschaftler haben das Rätsel des Denkens gelöst"? Bisher leider noch nicht ganz, aber der Prozess ist im Gange. Ich würde natürlich gerne eines Tages eine populärwissenschaftliche Notiz mit einem solchen Titel schreiben, aber es ist unwahrscheinlich, dass wir leben. Es gab sogar die Versuchung, diesen Artikel so im Voraus zu nennen - die Hand ging von selbst. Aber wir haben uns immer noch zurückgehalten, denn so wird es in den Neurowissenschaften nicht gemacht. Hier passiert alles nach und nach. Die wissenschaftlichen Arbeiten des letzten Monats sind nur ein paar weitere Schritte zur Beantwortung der Frage: "Was ist Bewusstsein und wie funktioniert es?" Aber für uns naive Laien ist es auch besser, dieses Geheimnis schrittweise zu verstehen (andernfalls, Gott bewahre, werden wir im wichtigsten Moment nichts verstehen und uns aufregen).
Also, heute - drei Schritte, drei einfache Fakten über die Arbeit Ihres Gehirns.
1. Das Gehirn denkt mit dem Körper
Hier haben Sie es zum Beispiel in Ihren Kopf genommen, den alten Dichter Catullus * zu lesen. Deine Augen laufen durch die Linien:
Attis eilte mit einem fliegenden, leichten Boot über die Meere.
Mit einem schnellen Lauf in die Wildnis der phrygischen Wälder beschleunigt, In diesen Dickichten dichter Haine zu den heiligen Stätten der Göttin.
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Wir stacheln mit einer gewalttätigen Leidenschaft an, die in betrunkene Wut geriet.
Er kastrierte seinen jungen Körper mit einem scharfen Stein.
Bei diesem letzten Satz wird der männliche Leser wahrscheinlich eine unangenehme Kälte im unteren Teil des Körpers spüren („wo die kräftige Sichel ging“, wie es ein anderer Dichter, Fjodor Tyutchev, bei einer anderen Gelegenheit ausdrückte). Sehen Sie, was das in der neurowissenschaftlichen Sprache bedeutet: Während Sie eine Phrase lasen, war Ihr Gehirn damit beschäftigt, Wörter zu erkennen. Im Gehirn gibt es spezielle Zonen, die sich auf das Verstehen der Sprache spezialisiert haben. Eine unangenehme Kälte, die im Moment des Lesens des geschätzten Wortes fast physisch spürbar ist, zeigt jedoch, dass aus irgendeinem Grund völlig andere Bereiche des Gehirns an der Materie beteiligt waren - diejenigen, die für die Verarbeitung von Signalen von peripheren Körperteilen zuständig sind. Frage: Ist dies zufällig bei der Wahrnehmung eines literarischen Textes geschehen, oder gibt es einen wichtigen Aspekt des Gehirns?
Auch wenn unser Leser dies für eine dumme Frage hält, glauben Neurowissenschaftler dies nicht. Darüber hinaus untersuchen sie dieses Phänomen seit geraumer Zeit. In den frühen 2000er Jahren wurde festgestellt, dass, wenn eine Person die Verben "rennen", "schlagen" und "küssen" hört, ein Blutfluss zu den Bereichen des Gehirns stattfindet, die jeweils Beine, Arme und Lippen steuern. Angesichts des Gedankenexperiments mit Catullus 'Text, das wir am Anfang dieses Abschnitts dargelegt haben, scheinen solche Ergebnisse überhaupt nicht überraschend. Die Hauptfrage lautet: Ist diese Aktivität des motorischen und sensorischen Kortex wirklich notwendig, um zu verstehen, was das Gehirn gerade gehört oder gelesen hat? Vielleicht ist dies nur ein Nebeneffekt: Erstens verstehen die auf Sprache spezialisierten Teile des Gehirns, was gesagt wird, und erst dann werden andere Teile leicht erregt, obwohl niemand sie darum bittet?
In der ersten Aufgabe musste schnell festgestellt werden, ob das Wort eine Bedeutung hat. Zum Beispiel: "Zeichnen" - drücken Sie die rechte Taste, "shmakish" - drücken Sie die linke.
Eine alternative Sichtweise ist, dass dieses Phänomen ein wesentlicher Bestandteil des Sprachverständnisses ist. Es wird durch die Tatsache unterstützt, dass die motorischen Bereiche nach nur 80 Millisekunden sehr schnell auf Verben reagieren, die eine Aktion bedeuten, offensichtlich schneller als das Verstehen des Wortes. Dieser Standpunkt gewinnt an Popularität, aber das endgültige Urteil wurde noch nicht ausgesprochen.
Diese Hypothese versuchten Neurowissenschaftler der Hochschule für Wirtschaft in Moskau, darunter Juri Schtyrow und Andrey Myachikow, zu untermauern. Dieses Thema ist Gegenstand ihrer jüngsten wissenschaftlichen Arbeit, die in der Zeitschrift Neuropsychologia veröffentlicht wurde.
Um eine der beiden Erklärungen auszuwählen, müssen Sie Folgendes tun: Verhindern Sie irgendwie, dass der motorische Kortex an der Arbeit zum Verständnis des Textes teilnimmt. Wenn sich das Verständnis verschlechtert oder verlangsamt, bedeutet dies, dass das Gehirn wirklich eine Vielzahl von Bereichen einbeziehen muss und nicht nur die berüchtigten Sprachzentren auf der linken Hemisphäre. Wenn nicht, dann nein.
"Das Gehirn stören" wird heutzutage durch transkranielle Magnetstimulation akzeptiert: Ein Magnetfeldimpuls schaltet vorübergehend bestimmte Teile des Kortex aus. Dies ist nicht schädlicher als eine MRT, und daher waren 28 Freiwillige für die Experimente nicht schwer zu finden. Ihnen wurden zwei Aufgaben angeboten. Im ersten Fall musste schnell (per Knopfdruck) festgestellt werden, ob das auf dem Bildschirm angezeigte Wort eine Bedeutung hatte. Zum Beispiel: "Zeichnen" - drücken Sie die rechte Taste, "shmakish" - drücken Sie die linke. Die zweite Aufgabe ist etwas schwieriger, da nicht nur verstanden werden muss, dass das Wort sinnvoll ist, sondern auch herausgefunden werden muss, was es bedeutet. Die Probanden mussten konkrete von abstrakten Handlungen unterscheiden, zum Beispiel: "schreiben" - eine konkrete Handlung, "glauben" oder "vergeben" - abstrakt.
In der Zwischenzeit lösten die Probanden Probleme (oder besser gesagt, innerhalb von 200 Millisekunden, nachdem das Wort vor ihren Augen erschien) - ein magnetischer Impuls strömte durch ihre Schädel zum motorischen Kortex, zu dem Teil davon, der die Bewegungen der rechten Hand steuert. Sie müssen bemerkt haben, dass Sie beide "zeichnen" und "schreiben" - Aktionen, die von Ihrer Hand ausgeführt werden?
"Ich weiß, dass ich nichts weiß" - das ist ein müßiges Gerede, aber Sokrates war immer noch ein Weiser
Wenn der Leser an experimentellen Feinheiten, Vorbehalten und Korrekturen interessiert ist, senden wir ihn per Referenz an den Artikel. Dies ist nicht so schwierig, insbesondere wenn Sie ein Neurowissenschaftler mit einem Diplom sind. Im Übrigen berichten wir über das Ergebnis: Ja, der Effekt wurde tatsächlich beobachtet. Das heißt, die Fähigkeit, bedeutungsvolle Wörter von bedeutungslosen Wörtern zu unterscheiden, wurde durch einen Magnetschock auf den motorischen Kortex nicht beeinträchtigt. Bei der Wahl zwischen abstraktem und konkretem Handeln (wenn es notwendig war, die Bedeutung des Wortes zu verstehen) war der Unterschied offensichtlich: Als der motorische Kortex gehemmt wurde, wurden konkrete Verben „Zeichnen“und „Schreiben“langsamer erkannt und abstraktes „Sie glauben“und „Vergeben“- im Gegenteil schneller … Wir brauchen also den motorischen Kortex nicht nur, um nutzlos mit den Händen zu winken oder Hanteln zu ziehen, sondern auch, um die Sprache zu verstehen.
Ein aufmerksamer Leser muss eine Frage haben. Okay, "du zeichnest" ist ein einfaches verständliches Verb, nimm einen Bleistift in die Hand und zeichne. Es kann aber auch in einem anderen Sinne verwendet werden, zum Beispiel: „In Ihrer Rede zeichnen Sie helle Perspektiven“- hier ist eindeutig keine Hand beteiligt. Oder zum Beispiel: "Du bist gestern so betrunken geworden - weder singen noch malen." Benötigen Sie einen motorischen Kortex, um solche bildlichen Redewendungen zu verstehen?
Nicht auf einmal, eilte der Leser. Wissenschaftler der Higher School of Economics arbeiten derzeit daran, und die Ergebnisse werden Ende März auf einer Konferenz in San Francisco veröffentlicht. Wenn Sie glauben, dass die veröffentlichten Thesen ihrer Botschaft (und Thesen sind eine halbe Seite Text ohne Details), sollten Sie in "bildlichen Ausdrücken" zwischen Metapher und Redewendung unterscheiden. Zum Beispiel ist "einen Stein werfen" eine wörtliche Bedeutung. "Mit dem Rauchen aufhören" ist eine metaphorische Verwendung, bei der anstelle von "Aufhören" das Verb "Aufhören" oder "Aufhören" verwendet werden kann. "Einen Schatten werfen" ist eine Redewendung: Es ist unmöglich, ihn in einzelne Wörter zu zerlegen und sie isoliert voneinander zu verstehen. Es scheint, dass der motorische Kortex nicht benötigt wird, um die Metapher zu verstehen. Aber Redewendungen in diesem Sinne verhalten sich genau wie die wörtliche Bedeutung von Verben …
… aber shhh. Die Autoren der Studie forderten uns auf, nicht auf die Details dieser Arbeit einzugehen. Wir wurden aufgefordert, dies nur dadurch zu erwähnen, dass Wissenschaftler aus ihrem Heimatland nicht allzu oft ein qualitativ hochwertiges wissenschaftliches Ergebnis veröffentlichen. Shtyrov, Myachikov und ihre Kollegen (obwohl sie nicht nur in Moskau, sondern auch im dänischen Aarhus und im englischen Newcastle arbeiten) sind genau die Personen, auf die sich der Ausdruck "russische Wissenschaft" wörtlich beziehen kann. Und da wir am 8. Februar den Tag dieser sehr russischen Wissenschaft feiern, ist dies eine hervorragende Gelegenheit, Landsleuten zu gratulieren und über ihre Leistungen zu sprechen - ich hoffe, ohne etwas zu verzerren oder zu verwirren.
Und da die nächsten beiden Abschnitte nicht mehr für die russische Wissenschaft gelten, werden wir sie viel kürzer und prägnanter präsentieren.
2. Das Gehirn weiß, was es nicht weiß
"En eda oti uden eda", sagte Sokrates angeblich (das heißt, es ist möglich, dass Platon es überhaupt erfunden hat, und der Satz wurde sicherlich von demjenigen falsch interpretiert, der ihn vom Lateinischen ins Griechische zurückübersetzt hat). Es scheint mir, dass Sokrates das nicht gesagt hat, weil "Ich weiß, dass ich nichts weiß" ein müßiges Gerede ist, aber er war immer noch ein Weiser. Eine andere Sache ist, genau zu wissen, was Sie wissen und was Sie nicht wissen: Dies schafft Respekt. Und dafür wäre es schön, eine Art Register Ihres eigenen Wissens in Ihrem Kopf zu haben, das vom Wissen als solchem getrennt bleibt.
Ein solches Register existiert definitiv in unseren Köpfen. Dies zu beweisen ist einfacher als je zuvor: Andernfalls hätte es diese Qualen beim Anblick des vertrauten Gesichts eines Schauspielers, den Sie sicher kennen, nicht gegeben, aber für mein Leben erinnere ich mich nicht an seinen Namen und wo er gedreht wurde. Das Gehirn ist sich sicher, dass dieser Schauspieler in Erinnerung bleibt. Aus irgendeinem Grund ist es jedoch nicht sofort möglich, den entsprechenden Eintrag zu finden. Es gibt auch den gegenteiligen Effekt, "déjà vu": Dies ist, wenn das Gehirn aus irgendeinem Grund denkt, dass die Situation vertraut ist, aber tatsächlich gab es vorher nichts Vergleichbares, aber es schien nur.
Neurowissenschaftler sprechen so darüber: Zusätzlich zum eigentlichen Gedächtnis hat das Gehirn auch ein „Meta-Gedächtnis“- dies ist genau das Gedächtnis dessen, woran wir uns erinnern (oder erinnern sollten) und was nicht. Was Neurowissenschaftler bis vor kurzem nicht wussten, war, wo genau im Gehirn dieser unschätzbare Aktenschrank enthalten ist. Japanische Forscher haben dies erst jetzt entdeckt.
Es gab nur zwei Fragen an die Affen: „Hast du dieses Bild schon einmal gesehen, oh Affe? Wie sicher bist du, dass du sie nicht gesehen (oder gesehen) hast?"
Sie machten ihre Experimente nicht an Menschen, sondern an Makaken. Den Affen wurde eine Reihe von Bildern angeboten, und nach einer Weile wurde ihnen ein Bild zur Identifizierung präsentiert. Sie hatten nur zwei Fragen: „Hast du dieses Bild schon einmal gesehen, oh Affe? Wie sicher bist du, dass du sie nicht gesehen (oder gesehen) hast? Natürlich wurden die Affen nicht in Worten gefragt, sondern in der Art und Weise, wie sie normalerweise mit Affen kommunizieren: Mit den richtigen Reaktionen erhielten sie eine Belohnung und mussten für Fehler bezahlen. In der Zwischenzeit wurde das Gehirn des Affen mittels MRT untersucht.
Und hier ist es, Metamorie: zwei helle Herde im präfrontalen Kortex. Einer scheint dafür verantwortlich zu sein, sich an die jüngsten Ereignisse zu erinnern, der andere für entfernte. Und dann (wie glücklich, dass das Experiment an Tieren und nicht an Menschen durchgeführt wurde!) Wurden die Makaken von den entsprechenden Zentren des Gehirns abgeschaltet und erneut gezwungen zu wetten, ob sie das gezeigte oder vorgestellte Bild bereits gesehen hatten. Die Ergebnisse verschlechterten sich signifikant. Gleichzeitig ist, wie die Forscher in einem separaten Experiment überzeugt waren, die Erinnerung an die betrachteten Bilder nicht verschwunden. Es war nur so, dass es für den Affen viel schwieriger war, selbstbewusst über das ungewohnte Bild zu sagen, dass sie es nie wirklich gesehen hatte.
Diese Arbeit ist ein kleiner Schritt zum Verständnis der Gedächtnismechanismen. Wenn diese Mechanismen enträtselt werden, werden sich unsere Nachkommen niemals in einer schrecklichen Situation befinden, wenn ein vertrauter Mann auf ihn zuzugehen scheint, aber vielleicht ist er kein Bekannter, sondern gibt nur vor, es zu sein. Dann werden die Menschen glücklicher und harmonischer.
3. Das Gehirn schläft, um zu vergessen
Einige Leute, besonders junge Leute, denken oft, dass Schlafen nur Zeitverschwendung ist. Während wir wach sind, lernen wir viel, sammeln Eindrücke und lernen manchmal sogar etwas. Und dann wieder! - und acht Stunden der Dunkelheit aus dem Leben gerissen. Und so bist du aufgewacht, aber du erinnerst dich nicht an etwas von gestern für mein Leben. Aktuelle Artikel von Forschern der Johns Hopkins University in den USA zeigen, dass wir tatsächlich dafür schlafen.
Tagsüber, wenn die Hauptbewegung stattfindet, verarbeitet das Gehirn die Eindrücke, merkt sich diese und zieht Schlussfolgerungen. Erik Kandel, der dafür im Jahr 2000 den Nobelpreis erhielt, ahnte, wie dies ungefähr geschieht. Er studierte die Neuronen der Molluske Aplysia und unterrichtete sie in einfachen Molluskenstunden (zum Beispiel "Wenn Sie einen Siphon streicheln, beginnen sie jetzt zu schlagen"). Es stellte sich heraus, dass diese spezielle Lektion dem Wachstum einer bestimmten Synapse entspricht, dh der Verbindung zwischen Neuronen. Während wir wach sind, erinnert sich das Gehirn an etwas und Synapsen zwischen Neuronen wachsen und stärken sich darin.
Nun, amerikanische Neurowissenschaftler sagen: Wenn das Gehirn schläft, nehmen die Synapsen ab! Das heißt, nicht alle: Die wichtigsten und mächtigsten Synapsen werden nur noch wütender, aber der sekundäre Unsinn, der während der Wachstunden übermäßig anschwoll, verliert im Gegenteil seine Kraft. Infolgedessen „konsolidieren“Mäuse (es waren ihre Gehirne und Neuronen, die in den Experimenten verwendet wurden) Erinnerungen: Sie behalten wichtige Dinge in ihrem Gedächtnis und vergessen unnötigen Unsinn. Die Gesamtmasse und Kraft der Synapsen nimmt jedoch praktisch nicht zu. Auf diese Weise kann der Vorgang viele, viele Male wiederholt werden: neue Dinge lernen, dann schlafen und mit neuem Verstand wieder lernen. Ohne dieses Schlafstadium wären die Synapsen im Gehirn der Maus extrem lange gewachsen, bevor die arme Maus Zeit hat, merklich klüger zu werden.
Die Forscher beschränkten sich nicht auf eine solche lapidare Schlussfolgerung, sondern enthüllten alle wichtigen molekularen Mechanismen, die an diesem Prozess beteiligt waren. Wenn sich jemand für sie interessiert, lassen Sie sie die Originalartikel in Science lesen. Und wenn der Leser unsere wissenschaftlichen Studien bereits satt hat, lassen Sie ihn schlafen gehen: Alle Synapsen, die beim Lesen des Artikels in seinem Gehirn anschwollen, lösen sich über Nacht auf, und dann liest er eine weitere Notiz über etwas anderes mit einem frischen Geist.
