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

Как порно влияет на мозг Как порно влияет на мозг

О чем думает убийца и отличается ли его мозг от мозга нормального человека

СНОБ
Русские хакеры снова в деле Русские хакеры снова в деле

Группировка Cosmic Lynx использует удивительно сложные методы для цифровых атак

GQ
Секс, мастурбация и петтинг сделают вас умнее, но не стройнее Секс, мастурбация и петтинг сделают вас умнее, но не стройнее

Да, в чем-то секс похож на спорт, но похудеть от него не получится

Psychologies
Траур, кровь и расписание: все правила путешествий королевской семьи Траур, кровь и расписание: все правила путешествий королевской семьи

Как путешествует британская королевская семья

Cosmopolitan
Маркус Шимитцу: «Ферментация — способ донести до людей настоящую еду» Маркус Шимитцу: «Ферментация — способ донести до людей настоящую еду»

Почему ферментация так популярна? Рассказывает шеф-повар Маркус Шимитцу

Bones
Краткий гид GQ по Екатеринбургу Краткий гид GQ по Екатеринбургу

Город, который называют чуть ли не самым модным и прогрессивным России

GQ
Пока границы с Грузией закрыты – обратите внимание на Владикавказ Пока границы с Грузией закрыты – обратите внимание на Владикавказ

Столица Северной Осетии-Алании – родина мифических нартов

GQ
Смерть: может ли момент нашей кончины быть эйфорией? (The Conversation, Австралия) Смерть: может ли момент нашей кончины быть эйфорией? (The Conversation, Австралия)

Приближение смерти запускает выработку эндорфинов?

ИноСМИ
«Неразгаданные тайны»: на Netflix вышла перезагрузка сериала, который помогал раскрывать преступления. Как это было «Неразгаданные тайны»: на Netflix вышла перезагрузка сериала, который помогал раскрывать преступления. Как это было

Уголовные дела в США, раскрытые благодаря зрителям шоу «Неразгаданные тайны»

TJ
Гороскоп совместимости: какая сумка подходит тебе по знаку зодиака? Гороскоп совместимости: какая сумка подходит тебе по знаку зодиака?

Выбрать сумку мечты в огромном разнообразии моделей очень сложно

Cosmopolitan
Современные сказки: Мулан добилась равной оплаты труда, а Красная Шапочка отучила волка приставать к женщинам Современные сказки: Мулан добилась равной оплаты труда, а Красная Шапочка отучила волка приставать к женщинам

Отрывок из книги «Золушка и стеклянный потолок: и другие феминистские сказки»

Forbes
Как устроена навигация у птиц и лососей Как устроена навигация у птиц и лососей

Отрывок из книги «Супернавигаторы: О чудесах навигации в животном мире»

СНОБ
Белогорлые воробьи в Канаде кардинально изменили своё пение Белогорлые воробьи в Канаде кардинально изменили своё пение

Белогорлые воробьи в Британской Колумбии начали насвистывать новую мелодию

National Geographic
Ненастоящий царь Ненастоящий царь

В отечественной традиции свергнутый правитель воспринимается как слабый

Дилетант
Морским и пресноводным рыбам пообещали проблемы с размножением к концу века Морским и пресноводным рыбам пообещали проблемы с размножением к концу века

Около 60% рыб к 2100 году окажутся в неприемлемых для них температурных условиях

N+1
Шучу-шучу: есть ли у животных чувство юмора Шучу-шучу: есть ли у животных чувство юмора

Являются ли люди единственным видом на Земле который умеет смеяться?

Популярная механика
Новая историческая разобщенность Новая историческая разобщенность

Чем опасно возвращение идеи коллективной ответственности

Огонёк
Правила жизни принцессы Дианы Правила жизни принцессы Дианы

Правила жизни принцессы Уэльской Дианы

Esquire
«Лиза захотела новый дом»: Илья Авербух строит особняк для Арзамасовой «Лиза захотела новый дом»: Илья Авербух строит особняк для Арзамасовой

Илья Авербух готовит семейное гнездо для Лизы Арзамасовой

Cosmopolitan
Рассказ служанки Рассказ служанки

Новые правила общения с водителем и горничной

Tatler
Scientific American (США): космический полет, устремленный к звездам — и растянутый на несколько поколений Scientific American (США): космический полет, устремленный к звездам — и растянутый на несколько поколений

Этот проект может стать нашим первым целенаправленным шагом из Солнечной системы

ИноСМИ
Беру, не глядя: как  фейсбук-группа «Шар и крест» уронила рынок и спасла художников в карантине Беру, не глядя: как  фейсбук-группа «Шар и крест» уронила рынок и спасла художников в карантине

Почему искусство стоит так дешево, и почему это так хорошо

Forbes
В тюрьму за рисунки: как статья о порнографии стала способом борьбы с «неудобным» активизмом В тюрьму за рисунки: как статья о порнографии стала способом борьбы с «неудобным» активизмом

Обзор уголовных дел за публикацию откровенных картинок

TJ
Город мусорщиков: какой была эпидемия холеры в Лондоне Город мусорщиков: какой была эпидемия холеры в Лондоне

В XIX веке Лондон превращается в место для возникновения страшной болезни

Популярная механика
18 лучших фильмов про спорт, основанных на реальных событиях 18 лучших фильмов про спорт, основанных на реальных событиях

Мотивирующие и запоминающиеся фильмы о спорте

Playboy
Отрывок из книги Татьяны Замировской «Интернет для мертвых» Отрывок из книги Татьяны Замировской «Интернет для мертвых»

Глава нового романа Татьяны Замировской «Интернет для мертвых»

СНОБ
Правила жизни Сильвестра Сталлоне Правила жизни Сильвестра Сталлоне

Правила жизни кумира молодежи 90-х Сильвестра Сталлоне

Esquire
Почему среди медуз не бывает инвалидов Почему среди медуз не бывает инвалидов

Медузы могут распределять функции потерянных конечностей между оставшимися

National Geographic
Выученная беспомощность: почему мы думаем, что от нас ничего не зависит? Выученная беспомощность: почему мы думаем, что от нас ничего не зависит?

Насколько мы способны повлиять на свою жизнь?

Psychologies
Есть отеки? Подключай микротоки! Всё, что нужно знать о новом тренде в уходе Есть отеки? Подключай микротоки! Всё, что нужно знать о новом тренде в уходе

Как волшебные токи действуют на нашу кожу?

Cosmopolitan
Открыть в приложении