Нейробиология: как устроен самый загадочный орган человека

Введение

Нейробиология — это наука, изучающая нервную систему, её структуру, функции и влияние на поведение человека. Мозг, состоящий из почти 86 миллиардов нейронов, остается одной из самых сложных и загадочных систем во Вселенной[1]. Несмотря на огромный прогресс в исследованиях, многие его механизмы до сих пор не разгаданы.

В этой статье мы рассмотрим удивительные факты о мозге, гипотезы о сознании, влияние нейротехнологий на будущее человечества и многое другое.

1. Нейроны: строительные блоки сознания

1.1. Как работают нейроны?

Нейроны — это специализированные клетки, передающие информацию с помощью электрических и химических сигналов. Один нейрон может образовывать до 10 000 соединений (синапсов) с другими клетками[4].

Интересный факт:

• Скорость передачи сигнала в нейронах достигает 120 м/с (около 430 км/ч)[1].
• Если вытянуть все нейроны мозга в линию, её длина составит около 160 000 км — этого хватит, чтобы обернуть Землю 4 раза[4].

1.2. Нейропластичность: мозг, который меняется

Раньше считалось, что мозг взрослого человека не способен формировать новые нейронные связи. Однако сегодня известно, что нейропластичность позволяет мозгу перестраиваться даже после травм[5].

Пример:

• У таксистов, изучающих карты города, увеличивается гиппокамп — область, отвечающая за память и навигацию[5].
• Люди, потерявшие зрение, могут «перенастроить» зрительную кору на обработку звуков и тактильных ощущений[6].

2. Загадки сознания

2.1. Что такое сознание?

Учёные до сих пор не могут дать точного определения сознанию. Существует несколько гипотез:

• Интегрированная информационная теория (IIT) — сознание возникает благодаря сложным взаимодействиям нейронов[2].
• Глобальное рабочее пространство (GWT) — сознание похоже на «театр», где разные зоны мозга «делятся» информацией[2].
• Панпсихизм — сознание в разной степени присуще всей материи[5].

Парадокс:
Некоторые пациенты в вегетативном состоянии демонстрируют активность мозга, схожую с сознательной, но не могут общаться[1].

2.2. Свобода воли: иллюзия или реальность?

Эксперименты Бенджамина Либета (1980-е) показали, что мозг принимает решения за 0,5 секунды до того, как человек осознаёт свой выбор. Это ставит под сомнение концепцию свободной воли[5].

Контр-аргумент:
Некоторые учёные считают, что мозг лишь подготавливает решение, а окончательный выбор всё же остаётся за сознанием[6].

3. Нейротехнологии будущего

3.1. Искусственный интеллект и мозг

Уже сегодня нейросети могут предсказывать мысли по активности мозга (исследования Jack Gallant, UC Berkeley)[3]. В будущем возможна прямая передача информации в мозг.

Примеры:

• Neuralink (Илон Маск) разрабатывает чипы для управления техникой силой мысли[3].
• Учёные из MIT научились внедрять ложные воспоминания мышам[2].

3.2. Криоконсервация мозга

Компания Alcor замораживает мозги умерших в надежде на будущее «воскрешение»[6]. Пока неизвестно, возможно ли сохранить сознание, но эксперименты с криоконсервацией червей показали, что простые нейросети могут сохраняться[1].

4. Странные и необъяснимые феномены

4.1. Эффект «выхода из тела»

При стимуляции височной доли мозга люди ощущают, будто «видят себя со стороны». Это наводит на мысли о природе мистических переживаний[4].

4.2. Синдром чужой руки

Редкое заболевание, при котором одна рука действует самостоятельно, будто обладает своим сознанием. Это связано с повреждением мозолистого тела, соединяющего полушария[5].

Заключение

Нейробиология продолжает раскрывать тайны мозга, но чем больше мы узнаём, тем больше вопросов остаётся. Возможно, в будущем мы научимся улучшать память, «загружать» знания напрямую в мозг и даже продлевать сознание после смерти[6].

Источники и литература

1. Можно ли улучшить работу мозга:
   10 неочевидных способов – https://rekognantab.ru/articles/mozhno-li-uluchshit-rabotu-mozga-neochevidnykh-sposobov/?utm_source=yandex&utm_medium=cpc&utm_campaign=10_способов_улучшить_работу_мозга_статья_поиск_рся%7C107563629&utm_term=---autotargeting&utm_content=5403773285%7C15850310522%7Cdesktop%7CНовочеркасск%7Cnone%7Cpremium%7C1&yclid=4468752276810629119
2. Как устроен наш мозг: 15 удивительных фактов – https://dzen.ru/a/Y8kN-zm6aFNefdMn
3. Научные исследования мозга на современном этапе развития позитивизма. – https://moluch.ru/archive/468/103316/
4. Оливер Сакс «Человек, который принял жену за шляпу»
5. Дэвид Иглман «Мозг: История вас»
6. Михаил Бурцев «Нейронаука и искусственный интеллект»