Одна из глав книги «Мозг материален» Аси Казанцевой

N+1Наука

«Мозг материален»

Книга научного журналиста Аси Казанцевой «Мозг материален» (издательство «Corpus») посвящена строению и работе мозга, связям нейробиологии и психологии. Рассказывая о самых разных экспериментах, Казанцева демонстрирует, что человеческий мозг изменчив и неоднороден. Оргкомитет премии «Просветитель» включил эту книгу в «длинный список» из 24 книг, среди которых будут выбраны финалисты и лауреаты премии. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с главой, посвященной экспериментам с брюхоногим моллюском, которые помогли ученым больше узнать об особенностях долговременной и кратковременной памяти.

Прекрасная аплизия

Ну ладно, честно говоря, никто не проверял, как именно у меня в голове работает и медленно перестраивается нейронная сеть, посвященная моему утраченному другу. Мое хобби — экстраполяция. То есть да, исследователи полагают, что укрепление связей между нейронами лежит в основе любого обучения, и у них немало оснований для такой точки зрения, но ключевые прямые эксперименты с непосредственным наблюдением за молекулами и синапсами, конечно, проводят на клеточных культурах и на животных. Причем львиная доля информации была получена благодаря моллюскам, а уже потом многое из того, что верно для них, оказалось правдой и для нас.

Если вдруг вы еще не читали научно‑популярную книгу Эрика Канделя «В поисках памяти», то лучше вообще не читайте меня, а читайте ее. Если уже читали, то тем более не понимаю, что вы тут делаете. На самом деле эта глава нужна только третьей категории читателей — тем, кто Канделя еще не осилил, потому что это кирпич на 736 страниц, и предпочитает сначала получить бойкое и веселое краткое изложение от меня.

Канделю дали Нобелевку за редукционистский подход. За то, что он отвернулся — временно — от млекопитающих с их мелкими и многочисленными нейронами, среди которых толком не найти нужные, особенно когда непонятно, что именно вообще предстоит искать. Он вместо этого сосредоточился на работе с аплизией, или морским зайцем, — большущим, с человеческую ладонь, брюхоногим моллюском, у которого примерно 20 тысяч нейронов, и многие из них такие крупные, что видны невооруженным взглядом, они находятся в одном и том же месте у всех подопытных животных и выполняют одну и ту же функцию.

«Пожалуй, главная мудрость, которую дает Слизень, — пишет про аплизию нейробиолог Коля Кукушкин, — это относительность жизни, смерти, восприятия, памяти, поведения и вообще почти любого биологического процесса. Когда ты можешь разобрать животное на молекулы и, в общем, свести всю его жизнь к биохимическим каскадам, становится понятно, что ты как гигантское позвоночное очень ограничен своей обезьяньей концептуализацией живого организма в принципе. Когда ты усыпил улитку — она еще живая? А когда вытащил из нее мозг? Мозг не знает, что его вытащили. Он так может работать еще несколько дней. А если взять и вытащить из него нейроны? Они могут расти в чашке неделями и не знать, что что‑то изменилось. А если расклонировать гены, выделить РНК, разделить белки и заморозить? Молекулам все равно. Где заканчивается жизнь и наступает смерть? Что умерло, а что выжило? На каком уровне искать субъект?»

То есть у вас есть целое животное, и у него есть поведение. Например, когда вы задеваете сифон (трубку, которая соединяет мантийную полость с внешней средой и служит, например, для выведения отходов жизнедеятельности), аплизия немедленно втягивает внутрь и сам сифон, и жабры — они тонкие и их важно беречь от внешних угроз. Это врожденный рефлекс, но вы можете модифицировать его с помощью обучения: приучить аплизию не обращать внимания на слабые прикосновения к сифону или, наоборот, напугать ее, ударив током (причем неважно, в какую часть тела), чтобы она снова втягивала жабры в ответ на самое незначительное воздействие.

Вы можете разобрать аплизию, чтобы посмотреть, где у нее что находится. Вы видите, что чувствительный нерв от сифона заходит в абдоминальный ганглий (брюшной нервный узел). Вы видите, что из этого же ганглия выходит нерв, ведущий к жабрам и заставляющий их втягиваться. Вы начинаете разбирать абдоминальный ганглий поклеточно и находите там сенсорный нейрон. Если вы вставите в него записывающий электрод, то увидите, что этот нейрон активируется от прикосновения к сифону животного. А еще вы найдете рядышком моторный нейрон. Если простимулировать его с помощью электрода, то ваша аплизия втянет жабры.

Теперь вы можете ставить эксперименты по обучению полуразобранной аплизии — чем, собственно, и занялись Кандель и его коллеги. В одном из первых своих ключевых экспериментов, в 1970 году, они оставили от аплизии кусочек кожи с сифона, чувствительный нерв, ведущий от него к абдоминальному ганглию, и собственно абдоминальный ганглий. Убедились, что действительно, когда в такой конструкции вы прикасаетесь к коже, моторный нейрон активируется — как если бы аплизия втягивала жабры. Но если вы прикоснетесь к коже много раз, то моторный нейрон перестает активироваться — как если бы аплизия привыкла и перестала обращать внимание. А если вы оставите препарат в покое на двадцать минут и потом снова прикоснетесь к коже, то моторный нейрон снова активируется — как если бы аплизия отдохнула. А еще вы можете воздействовать электрическим током на остатки любого другого чувствительного нерва из тех, что раньше заходили в абдоминальный ганглий из разных концов тела. И в этой ситуации моторный нейрон снова начнет активироваться, хотя аплизия еще не отдохнула. Это потому, что вы ее напугали. Ну, точнее, напугали то, что от нее осталось.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Глава 1: Москва Глава 1: Москва

Ты говорил, город – сила. А здесь слабые все

Esquire
Ушла вслед за мамой: трагедия дочери Уитни Хьюстон — Бобби Кристины Браун Ушла вслед за мамой: трагедия дочери Уитни Хьюстон — Бобби Кристины Браун

Бобби практически повторила трагическую судьбу своей легендарной матери

Cosmopolitan
Доктор Смерть: британский врач, убивший несколько сотен пациентов Доктор Смерть: британский врач, убивший несколько сотен пациентов

Гарольд Шипман, убивший несколько сотен пациентов, обвел всех вокруг пальца

Cosmopolitan
5 способов перезагрузить свой мозг, чтобы он работал еще лучше 5 способов перезагрузить свой мозг, чтобы он работал еще лучше

Готов стать умнее?

Playboy
Юноша с жемчужной сережкой: 2020-й — год, когда мужчины полюбили украшения из жемчуга Юноша с жемчужной сережкой: 2020-й — год, когда мужчины полюбили украшения из жемчуга

Знаменитые мужчины полюбили жемчужные бусы, кольца и серьги

Esquire
Слишком много любви: если сын для мамы — партнер Слишком много любви: если сын для мамы — партнер

Чрезмерная любовь-страсть матери к сыну может разрушить его жизнь

Psychologies
Как правильно стричь бороду: пошаговая инструкция + главные ошибки Как правильно стричь бороду: пошаговая инструкция + главные ошибки

Можно обойтись и без барбера

Playboy
Не в деньгах счастье? Не в деньгах счастье?

Финансы и личные отношения: преодолеваем барьеры

Лиза
Как настроиться и собраться с силами, если завтра важный день Как настроиться и собраться с силами, если завтра важный день

Как сохранить силы перед важным событием и разобраться со страхами

Psychologies
Искать единственную Искать единственную

Думаешь, ты нашел свою Единственную?

Playboy
Квантовый мир обошелся без эффекта бабочки Квантовый мир обошелся без эффекта бабочки

Эффект, который помогает различать классические хаотические и квантовые системы

N+1
Фразы-паразиты: найти и обезвредить Фразы-паразиты: найти и обезвредить

Слова-паразиты мешают быть счастливым и вредят здоровью

Лиза
Science (США): завоевание Древнего Египта могло быть восстанием иммигрантов Science (США): завоевание Древнего Египта могло быть восстанием иммигрантов

Возможно, это мог быть прототип библейского Исхода

ИноСМИ
Времена почище Времена почище

Из самоизоляции актер и шоумен Михаил Башкатов вышел победителем

OK!
Да здравствует королева! 6 ярких дрэг-квин, чьему стилю можно позавидовать Да здравствует королева! 6 ярких дрэг-квин, чьему стилю можно позавидовать

Еще каких-то 10 лет назад дрэг-квин были редкими гостями на телевидении

Cosmopolitan
Правде в глаза Правде в глаза

Никита Ефремов — о главной роли в сериале «Хороший человек»

Vogue
Как легко бросить курить? 8 способов, которые работают Как легко бросить курить? 8 способов, которые работают

Эффективные приемы, помогающие бросить курить раз и навсегда

Playboy
Что посмотреть летним вечером: 10 лучших сериалов 2020 года Что посмотреть летним вечером: 10 лучших сериалов 2020 года

Сериалы, которые нельзя пропускать ни в коем случае

Playboy
Списали с натуры Списали с натуры

Загородный дом, оформленный студией “МК‑Интерио”

AD
Королева говорит: 9 способов донести свою мысль до собеседника так, чтобы вас поняли Королева говорит: 9 способов донести свою мысль до собеседника так, чтобы вас поняли

Как строить свою речь, чтобы донести максимум информации за минимальное время

Forbes
«Покажи язык»: почему корчить рожи — полезно «Покажи язык»: почему корчить рожи — полезно

Так ли уж вредно гримасничать?

Psychologies
Нос судьбы Нос судьбы

Вера Полозкова — поэт и мать троих детей

Seasons of life
Спорт в Третьем рейхе: как идеология влияла на футбол Спорт в Третьем рейхе: как идеология влияла на футбол

Отрывок из книги "Третий рейх. 16 историй о жизни и смерти"

Популярная механика
Как взорвать прогресс: разрушительная история динамита Как взорвать прогресс: разрушительная история динамита

История по-настоящему революционной взрывчатки

Популярная механика
«Платье мести» принцессы Дианы и смокинг Хоакина Феникса: как донести скрытые послания с помощью одежды «Платье мести» принцессы Дианы и смокинг Хоакина Феникса: как донести скрытые послания с помощью одежды

Мы точно знаем, что одежда — это текст

Forbes
«Третий рейх. 16 историй о жизни и смерти» «Третий рейх. 16 историй о жизни и смерти»

Отрывок из книги «Третий рейх. 16 историй о жизни и смерти»

N+1
Освещение мегаполисов почти лишило голубей сна Освещение мегаполисов почти лишило голубей сна

Искусственное освещение в городах значительно нарушило структуру сна у голубей

Популярная механика
Беги, Форест, беги: 6 лучших марафонцев царства животных Беги, Форест, беги: 6 лучших марафонцев царства животных

Шестерка самых быстрых животных на земле

Популярная механика
Почему авокадо полезно: научные аргументы Почему авокадо полезно: научные аргументы

Как выбирать, хранить и готовить авокадо

РБК
Бунт зеленых человечков: кто и зачем решил устроить забастовку курьеров Delivery Club Бунт зеленых человечков: кто и зачем решил устроить забастовку курьеров Delivery Club

Чего добились активисты от Delivery Club

Forbes
Открыть в приложении