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

«Проблема в мозгах и некоторых установках, которые нужно менять» «Проблема в мозгах и некоторых установках, которые нужно менять»

Ректор ВШЭ Ярослав Кузьминов о цифровизации образования и вузах будущего

Forbes
Как ездить без штрафов: все об антирадарах, детекторах и приложениях Как ездить без штрафов: все об антирадарах, детекторах и приложениях

Можно ли обмануть радар и как оперативно узнавать о дорожных камерах?

РБК
10 уроков стиля от Одри Хепберн: каким правилам следовала икона стиля XX века 10 уроков стиля от Одри Хепберн: каким правилам следовала икона стиля XX века

О красоте прекрасной Одри Хепберн можно говорить часами

Cosmopolitan
Так кто кому должен? Так кто кому должен?

Должны ли родители помогать своим взрослым детям

Лиза
Маск, я вас знаю Маск, я вас знаю

Что связывает Илона Маска с Россией, кроме космической гонки

GQ
Стрижка горячими ножницами — маркетинг? Мнение стилистов Стрижка горячими ножницами — маркетинг? Мнение стилистов

Как давно существует техника стрижки горячими ножницами и в чем ее смысл?

Cosmopolitan
Подведены итоги печати живыми клетками в космосе Подведены итоги печати живыми клетками в космосе

Описаны результаты эксперимента по печати клеточных конструктов в космосе

Популярная механика
Почему олимпийская Москва не была праздничной Почему олимпийская Москва не была праздничной

Атмосферу праздника создает не начальство, а люди

СНОБ
Правила жизни Вуди Харрельсона Правила жизни Вуди Харрельсона

Актер, Техас, США, 59 лет

Esquire
Катя Кузнецова: «Рада, что серьезные разочарования случились еще в юности» Катя Кузнецова: «Рада, что серьезные разочарования случились еще в юности»

Актриса Катя Кузнецова о съемках, харассменте и отношениях

Караван историй
У Кейт Мосс — косоглазие и еще 7 особенностей, которые звезды не скрывают от нас У Кейт Мосс — косоглазие и еще 7 особенностей, которые звезды не скрывают от нас

Мы привыкли, что звезды должны выглядеть просто идеально, но так не бывает

Cosmopolitan
Алина Фаркаш знает, как стать идеальной матерью: просто соблюдай эти правила! Алина Фаркаш знает, как стать идеальной матерью: просто соблюдай эти правила!

Любая женщина, решившая родить ребенка, должна прочитать эту статью

Cosmopolitan
Хемосинтезирующие бактерии окислили марганец Хемосинтезирующие бактерии окислили марганец

Существование таких бактерий предположили сто лет назад, но нашли их случайно

N+1
Какой радар-детектор выбрать для города и путешествий? Какой радар-детектор выбрать для города и путешествий?

Чем отличаются радар-детекторы и как их правильно выбирать

CHIP
Животные оказались действительно способны предсказывать землетрясения Животные оказались действительно способны предсказывать землетрясения

Ученые смогли доказать наличие у животных «шестого чувства» на землетрясения

Популярная механика
Как увеличить свой словарный запас: 11 главных правил Как увеличить свой словарный запас: 11 главных правил

От арсенала твоих слов зависит очень многое

Playboy
#профессия: кинолог LizaAlert — о работе четвероногих спасателей #профессия: кинолог LizaAlert — о работе четвероногих спасателей

Лето для поисково-спасательного отряда LizaAlert — во всех смыслах жаркий сезон

РБК
Скрытая угроза Скрытая угроза

Аллергия — одна из острых проблем современности

Bones
Феномен мертвой воды: почему погибли корабли Клеопатры Феномен мертвой воды: почему погибли корабли Клеопатры

Что такое мертвая вода и как она воздействует на корабли?

Популярная механика
Икра Икра

Объемы потребления деликатеса вернулись на докризисный уровень

Bones
Правила жизни Константина Райкина Правила жизни Константина Райкина

Правила жизни режиссера Константина Райкина

Esquire
«Не борюсь с сединой»: почему это встречает сопротивление окружающих? «Не борюсь с сединой»: почему это встречает сопротивление окружающих?

Наша героиня, решившая больше не скрывать седину, рассказывает о своем опыте

Psychologies
Спад эпидемии тифа в варшавском гетто объяснили социальным дистанцированием Спад эпидемии тифа в варшавском гетто объяснили социальным дистанцированием

Официальная статистика смертности в варшавском гетто, похоже, была занижена

N+1
Почему женщина не хочет детей, и что делать мужчине? Основные причины и советы Почему женщина не хочет детей, и что делать мужчине? Основные причины и советы

Что делать, если девушка не хочет детей, а ты всегда мечтал о ребенке?

Playboy
Тесла vs Эдисон: битва гения с бизнесом Тесла vs Эдисон: битва гения с бизнесом

Кто же лучше — Никола Тесла или Томас Эдисон?

Популярная механика
«Мир, в котором я живу» «Мир, в котором я живу»

Екатерина Климова умеет быть разной и непредсказуемой

OK!
Полеты во сне и наяву Полеты во сне и наяву

Алексей Пивоваров пытается превратить ютьюб в СМИ с качественной журналистикой

Tatler
Все оттенки Деппа: каким мы запомнили актера, и каким его выставила Эмбер Херд Все оттенки Деппа: каким мы запомнили актера, и каким его выставила Эмбер Херд

Культовые роли Джонни Деппа, благодаря которым мы запомнили его

Cosmopolitan
Зубатые и усатые киты независимо приобрели сходные черты Зубатые и усатые киты независимо приобрели сходные черты

Ученые нашли почти полный скелет крупного дельфина Ankylorhiza tiedemani

N+1
Сезонное обострение Сезонное обострение

В бунтари записались ребята покрупнее

Vogue
Открыть в приложении