Таинственный мозг

НОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТКРЫВАЮТ РАНЕЕ НЕИЗВЕСТНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МОЗГА

Ученые всегда пытались залезть человеку в голову, причем в буквальном смысле, ведь больше всего их интересовал самый загадочный орган в нашем теле — мозг. В биологии это один из сложнейших объектов для изучения. В нём миллиарды нейронов, триллионы синапсов, множество молекулярных механизмов, и всё это работает одновременно. Поэтому понять, как он функционирует, непросто. Разобраться в этом пытались журналисты немецкой газеты «Цайт». Перевод статьи в газете «За рубежом» был представлен в № 11 (644) от 9-15 марта 1973 года.

К 70-м годам о мозге было известно уже достаточно много. Ученые того времени имели представление об основных функциях разных отделов. Например, о том, что за речь отвечает левое полушарие — именно там сосредоточены основные зоны: центр Вернике, обеспечивающий понимание речи, и центр Брока, являющийся зоной речедвигательных органов – моторики речи. Знали исследователи и о четком распределении зрительных функций — правый зрительный бугор отвечал за определение фигур и форм, а левый — за распознавание текста и символов. Но многие другие области одного из самых сложных органов человека представляли собой «белые пятна».



Большие площади коры полушарий головного мозга, которые лежат между этими довольно резко ограниченными участками, еще недостаточно хорошо исследованы, а функции их малопонятны. Полагают, что это могут быть некие «ассоциативные поля», в которых непосредственно не отражаются восприятия внешнего мира и которые не посылают никаких приказов мышцам тела, но которые обмениваются информацией между собой и порождают взаимосвязи. Здесь, вероятно, происходит мышление.

Как именно происходит мышление и запоминание, было понятно не до конца. Ученые сравнивали процесс «записывания» информации с голографической пластинкой — когда отдельные линии разных оттенков словно наслаиваются друг на друга, создавая в итоге объемное изображение.

Если восприятие оказывается длительным и срок хранения информации увеличивается, то результатом может быть, по всей видимости, преобразование химических молекул: нуклеиновые кислоты, которые уже давно известны исследователям в качестве накопителей наследственной информации, запрограммированы таким образом, что могут создавать определенные контакты между отдельными нервными клетками мозга. Благодаря этому зафиксированная вначале электрическая модель восприятия может перейти в длительную смычку нервных волокон. Своим возникновением этот тезис обязан тому факту, что нервные клетки в противоположность всем остальным клеткам организма не могут делиться, то есть размножаться. Новорожденный уже обладает тем же количеством нервно-мозговых клеток, что и взрослый человек. Возрастает в течение жизни лишь число контактов между этими клетками.

Спустя годы ученым удалось заполнить некоторые «белые пятна» на карте мозга. Например, было установлено, что воспоминания хранятся в разных областях мозга, но «смотрителем» в этом саду памяти является гиппокамп — это пара областей, расположенных глубоко в обоих полушариях мозга и по форме напоминающих морских коньков. Именно эта парочка отвечает за формирование и сохранение воспоминаний.

Как именно происходит мышление и запоминание, было понятно не до конца. Ученые сравнивали процесс «записывания» информации с голографической пластинкой — когда отдельные линии разных оттенков словно наслаиваются друг на друга, создавая в итоге объемное изображение.

Кратковременная память фиксирует что-то новое на 20–30 секунд, после чего воспоминания исчезают. Можно запомнить новый телефонный номер, пока набираешь его, но если не повторить несколько раз, то нейронные связи перестанут активироваться и набор цифр вылетит из головы.
 
Когда же человек намеренно повторяет информацию или пытается её запомнить, гиппокамп активизируется, чтобы укрепить эти связи. Со временем долгосрочные воспоминания передаются во внешнюю морщинистую область мозга, называемую неокортексом, которая отвечает за большую часть нашего сознания. В 1998 году ученые опровергли утверждение, что формирование новых нейронов и в целом развитие мозга происходят в раннем детстве, а затем прекращаются. Была открыта так называемая нейропластичность - способность мозга изменять или организовывать нейронные связи и даже создавать новые. Причем делать это может как детский мозг, так и взрослый. Чтобы доказать это, исследователи вскрывали черепные коробки недавно умерших пациентов — и о чудо, даже в неживом теле гиппокамп еще какое-то время создавал новые клетки.

Сумели выяснить, и чем занимаются неизвестные ранее клетки. Оказалось, что на благо человека трудятся не только нейроны и синапсы, но и глиальные клетки, которые раньше считали чем-то вроде наполнителя для межнейронных пространств. Отсюда и название — «глиа» в переводе с греческого означает «клей». Разновидностей такого «клея» оказалось три: астроциты, олигодендроциты и клетки микроглии. Пока более-менее изучены только первые — астроциты, они обеспечивают ионный и водный гомеостаз, а при синдромах Ретта и Дауна начинают производить огромное количество протеина, который блокирует развитие нейронов. Это важное открытие — если создать таргетное лекарство, способное остановить бешеное производство протеина в этих клетках, то синдромы, возможно, будут поддаваться лечению.

Спустя годы ученым удалось заполнить некоторые «белые пятна» на карте мозга. Например, было установлено, что воспоминания хранятся в разных областях мозга, но «смотрителем» в этом саду памяти является гиппокамп — это пара областей, расположенных глубоко в обоих полушариях мозга и по форме напоминающих морских коньков. Именно эта парочка отвечает за формирование и сохранение воспоминаний.

В прошлом году ученые совершили еще один прорыв — выяснилось, что белое вещество в мозге тоже посылает некоторые сигналы. Раньше его игнорировали, потому что при различных воздействиях только нейроны посылали импульсы, а белое вещество упорно «молчало», поэтому долгие годы считалось, что оно в мозге «для красоты». Но в ходе недавних экспериментов американские ученые установили, что оно тоже реагирует, когда человек совершает разные действия, так что, возможно, участвует в процессе мышления. Так это или нет — еще предстоит узнать. У исследователей всего мира — широкое поле для деятельности, ведь мозг хоть и приоткрыл многие свои тайны, но по-прежнему остается самым загадочным органом человека.
Мария Седнева
Иллюстрация: использованы изображения Ilham Fitrotul Hayat, US Navy
01.08.2024
Важное

К 2035 году по всем Соединенным Штатам построят модульные ядерные реакторы на 5 гигаватт.

12.02.2025 09:00:00

Центральноафриканская Республика выпустила мемкоин, чтобы привлечь внимание международного сообщества к своим внутренним проблемам.

11.02.2025 17:00:00

Ученые сумели расшифровать руническую надпись на одном из богато украшенных колец эпохи викингов.

11.02.2025 13:00:00
Другие Ретроспективы

Источник: газета «За рубежом».
Номер и дата выпуска: 25 (210), 20 января 1964 г.

Ежедневная программа новостей ЦТ СССР.
Эфир: 24 декабря 1977 г.
Источник: программа «Время»

Автор: В. Лаптухин
Источник: газета «За рубежом».
Номер и дата выпуска: № 15 (616), 7-13 апреля 1972 г.

Заголовок: «Путевые впечатления»
Номер и дата выпуска: № 1 от 5 января 1936 г.
Источник: газета «За рубежом».