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 работает сила воли Как работает сила воли

Важные научные исследования, которые меняют наше представление о силе воли

Esquire
8 фильмов о еде: «Вкус жизни», «Ешь, молись, люби» и другие 8 фильмов о еде: «Вкус жизни», «Ешь, молись, люби» и другие

Киноленты, в которых еда становится одним из главных героев

РБК
Животные оказались действительно способны предсказывать землетрясения Животные оказались действительно способны предсказывать землетрясения

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

Популярная механика
Линяющему микрораптору присвоили хорошие летные способности Линяющему микрораптору присвоили хорошие летные способности

Найдены свидетельства того, что у микрораптора маховые перья менялись постепенно

N+1
Ешь, делись, береги: как питаться безопасно для природы Ешь, делись, береги: как питаться безопасно для природы

Как сделать питание полезным не только для желудка, но и для окружающей среды

Psychologies
«В каждом из нас живет сноб» «В каждом из нас живет сноб»

DJ Грув собрал всех своих друзей и устроил шумную вечеринку

OK!
Как задавать вопросы собеседнику Как задавать вопросы собеседнику

Отрывок из книги «Пошумим. Как делать хитовые подкасты»

СНОБ
Физики создали мультиинструмент для изучения квантовых материалов Физики создали мультиинструмент для изучения квантовых материалов

Физики создали прибор для изучения свойств квантовых материалов

N+1
Нехватка воды заставила африканских комаров перейти на человеческую кровь Нехватка воды заставила африканских комаров перейти на человеческую кровь

Возможно, именно эти комары стали предками подвида, колонизировавшего весь мир

N+1
В чем секрет сверхвыносливости верблюдов В чем секрет сверхвыносливости верблюдов

Что есть у верблюдов, чего не хватает людям и многим другим животным?

СНОБ
Мозг увидел карту в социальной иерархии Мозг увидел карту в социальной иерархии

Энторинальная кора и гиппокамп вычислили социальный статус по когнитивной карте

N+1
Седина шимпанзе оказалась не связана со старостью Седина шимпанзе оказалась не связана со старостью

Почему шимпанзе седеют?

N+1
6 отвратительных косметических средств, которыми пользовались раньше 6 отвратительных косметических средств, которыми пользовались раньше

После употребления мышьяка люди действительно выглядели лучше. Но недолго

Maxim
Звезды, которые стали жертвами насилия в детстве, – шокирующие истории Звезды, которые стали жертвами насилия в детстве, – шокирующие истории

Знаменитости, которые нашли силы поделиться ужасными историями из своего детства

Cosmopolitan
Сиреневые сады Леонида Колесникова Сиреневые сады Леонида Колесникова

Человек, который больше собственной жизни любил сирень

Караван историй
Белок герпесвируса связали с развитием депрессии Белок герпесвируса связали с развитием депрессии

Инфекция герпесвирусом шестого типа может привести к развитию депрессии

N+1
У вас мэтч: 5 секретов оформления профиля в дейтинговом приложении У вас мэтч: 5 секретов оформления профиля в дейтинговом приложении

Как презентовать себя в Тиндере, чтобы получать больше мэтчей

Playboy
Какое лето без малины Какое лето без малины

Мы ценим вкус малины и ее необыкновенные целебные свойства

Лиза
Правде в глаза Правде в глаза

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

Vogue
Уроки истории: хотел ли Черчилль в 1945 году воевать со Сталиным? (The National Interest, США) Уроки истории: хотел ли Черчилль в 1945 году воевать со Сталиным? (The National Interest, США)

Могла ли Вторая мировая война немедленно перейти в третью мировую?

ИноСМИ
«Рептилоиды на плоской Земле. Лженаука» «Рептилоиды на плоской Земле. Лженаука»

Возможна ли вообще кремниевая жизнь?

N+1
ЛиАЗ-667: история самого любимого автобуса в СССР ЛиАЗ-667: история самого любимого автобуса в СССР

ЛиАЗ-667 - такой же символ эпохи, как автомат с газировкой

Популярная механика
Исчезнувшие империи, фьорды, застывшие водопады: куда поехать, чтобы увидеть настоящую Турцию Исчезнувшие империи, фьорды, застывшие водопады: куда поехать, чтобы увидеть настоящую Турцию

Турция может предложить куда больше, чем просто курортный отдых

Forbes
День, когда... я решила спасти свою кофейню День, когда... я решила спасти свою кофейню

Каждый из нас способен на многое. Главное — не опускать руки в период неудач

Psychologies
Перовскиты помогут дешево и эффективно получить водород из воды Перовскиты помогут дешево и эффективно получить водород из воды

Ученые объединили фотоэлектрохимический и фотовольтаический преобразователи

N+1
«Гибель Запада» и другие мемы «Гибель Запада» и другие мемы

Отрывок из книги Александра Долинина о том, как изменялись словесные формулы

N+1
Найк Борзов — о карантине, новом альбоме и музыке как терапии Найк Борзов — о карантине, новом альбоме и музыке как терапии

Найк Борзов — о любви к Иерониму Босху и врачевании музыкой

РБК
«Баба-слесарь и человек-жиза»: как блогеры «из народа» набирают миллионы просмотров и зарабатывают десятки тысяч рублей в TikTok «Баба-слесарь и человек-жиза»: как блогеры «из народа» набирают миллионы просмотров и зарабатывают десятки тысяч рублей в TikTok

Почему популярны блогеры, передающие ощущение реальной жизни?

Forbes
Барабанщица-виртуоз и верная жена: удивительная история Синди Блэкман Барабанщица-виртуоз и верная жена: удивительная история Синди Блэкман

Афроамериканка Синди Блэкман не хуже парней справляется с ударными

Cosmopolitan
Без всякого сопротивления: что такое сверхпроводимость Без всякого сопротивления: что такое сверхпроводимость

Многие слышали термин "сверхпроводимость", но не могут объяснить, что это такое

Популярная механика
Открыть в приложении