Идея лечения неврологических расстройств за счет использования огромных неиспользованных нейронных резервов — скорее желаемое, которое выдают за действительное. Рассказывают Джон Кракауэр, профессор неврологии и нейронаук, и Тамар Макин, профессор когнитивной нейронауки. Способность человеческого мозга адаптироваться и изменяться, известная как нейропластичность, давно поразила как научное сообщество, так и общественное воображение. Эта концепция вселяет надежду и восхищение, особенно когда мы слышим необыкновенные истории, например, о том, как у слепых людей развиваются обостренные чувства, позволяющие им ориентироваться в захламленной комнате исключительно с помощью эхолокации, или о том, как люди, пережившие инсульт, чудесным образом восстанавливают двигательные способности, которые раньше считались утраченными. В течение многих лет было популярно мнение, что неврологические проблемы, такие как слепота, глухота, последствия ампутации или инсульт, приводят к драматическим и значительным изменениям в работе мозга. Эти рассказы рисуют картину очень податливого мозга, способного к резкой реорганизации, чтобы компенсировать утраченные функции. Это привлекательная идея: мозг, реагируя на травму или дефицит, раскрывает неиспользованные потенциалы, перестраивает себя для достижения новых возможностей и самостоятельно перепрофилирует свои участки для выполнения новых функций. Эту идею также можно связать с широко распространенным, хотя и ложным по своей сути мифом о том, что мы используем только 10% нашего мозга, предполагая, что у нас есть обширные нейронные резервы, на которые можно опереться в трудную минуту. Но насколько верно такое представление об адаптивных способностях мозга к реорганизации? Действительно ли мы способны задействовать резервы неиспользованного потенциала мозга после травмы, или эти увлекательные истории привели к неправильному пониманию истинной природы пластичности мозга? Мы погрузились в суть этих вопросов, проанализировав классические исследования и переоценив давно устоявшиеся представления о реорганизации коры головного мозга и нейропластичности. То, что мы обнаружили, предлагает новый убедительный взгляд на то, как мозг адаптируется к изменениям, и ставит под сомнение некоторые из популярных представлений о его гибкой способности к восстановлению. Истоки этого увлечения можно проследить в новаторских работах нейробиолога Майкла Мерцениха, которые были популяризированы благодаря таким книгам, как «Мозг, который меняется сам» Нормана Дойджа. Понимание Мерцениха было основано на исследованиях лауреатов Нобелевской премии нейробиологов Дэвида Хьюбела и Торстена Визеля, которые изучали глазное доминирование у котят. В их экспериментах котятам накладывали швы на одно веко, а затем наблюдали за изменениями в зрительной коре. Они обнаружили, что нейроны в зрительной коре, которые обычно реагируют на сигналы от закрытого глаза, стали больше реагировать на открытый глаз. Этот сдвиг в глазном доминировании был воспринят как четкое свидетельство способности мозга реорганизовывать пути обработки сенсорных сигналов в ответ на изменение сенсорного опыта в раннем возрасте. Однако когда Хьюбел и Визель протестировали взрослых кошек, они не смогли воспроизвести эти глубокие сдвиги в доминировании глаз, что говорит о том, что мозг взрослого человека гораздо менее пластичен. Работа Мерцениха показала, что даже мозг взрослого человека не является неизменной структурой, как считалось раньше. В своих экспериментах он тщательно наблюдал, как после ампутации пальцев у обезьяны сенсорные карты коры головного мозга, которые изначально представляли эти пальцы, стали реагировать на соседние пальцы. В своем отчете Мерцених описал, как области в коре головного мозга расширялись, чтобы занять или «захватить» пространство коры, которое ранее представляло ампутированные пальцы. Эти результаты были истолкованы как доказательство того, что мозг взрослого человека действительно может перестраивать свою структуру в ответ на изменения сенсорного сигнала, и эта концепция была одновременно захватывающей и полной потенциала для улучшения процессов восстановления мозга. Эти основополагающие исследования, а также многие другие, посвященные сенсорной депривации и травмам мозга, подчеркнули процесс, называемый перестройкой мозга, когда мозг может перераспределять одну область мозга, принадлежащую, например, определенному пальцу или глазу, для поддержки другого пальца или глаза. В контексте слепоты предполагалось, что зрительная кора перепрофилируется для поддержки улучшенных способностей к слуху, осязанию и обонянию, которые часто проявляются у слепых людей. Эта идея выходит за рамки простой адаптации, или пластичности, в существующей области мозга, предназначенной для выполнения определенной функции; она подразумевает полное перепрофилирование областей мозга. Наше исследование, однако, показывает другую историю. Движимые смесью любопытства и скептицизма, мы выбрали 10 самых ярких примеров реорганизации в области нейронауки и пересмотрели опубликованные доказательства с новой точки зрения. Мы утверждаем, что то, что часто наблюдается в успешных случаях реабилитации, — это не создание мозгом новых функций в ранее не связанных с ним областях. Скорее, речь идет об использовании скрытых способностей, которые присутствуют с рождения. Это различие имеет решающее значение. Оно говорит о том, что способность мозга адаптироваться к травме обычно не предполагает захвата новых нейронных территорий для совершенно иных целей. Например, в случае исследований Мерцениха на обезьянах и Хьюбела и Визеля на котятах при ближайшем рассмотрении обнаруживается более тонкая картина адаптивности мозга. В первом случае участки коры головного мозга не начинали обрабатывать совершенно новые типы информации. Скорее, способности к обработке информации для других пальцев были готовы к работе в исследуемой области мозга еще до ампутации. Ученые просто не обращали на них внимания, потому что они были слабее, чем у пальца, который собирались ампутировать. Аналогично, в экспериментах Хьюбела и Визеля сдвиг глазного доминирования у котят не означал появления новых зрительных способностей. Вместо этого происходила корректировка доминирования второго глаза в существующей зрительной коре. Нейроны, изначально настроенные на закрытый глаз, не приобрели новых зрительных способностей, а скорее усилили свою реакцию на входной сигнал от открытого глаза. Мы также не нашли убедительных доказательств того, что зрительная кора людей, которые родились слепыми, или неповрежденная кора людей, переживших инсульт, приобрела новые функциональные способности, не существовавшие с рождения. Это позволяет предположить, что то, что часто интерпретируется как способность мозга к резкой реорганизации путем перепрошивки, на самом деле может быть примером его способности совершенствовать имеющиеся входные данные. В ходе исследования мы обнаружили, что вместо того, чтобы полностью перепрофилировать области для выполнения новых задач, мозг чаще всего улучшает или модифицирует уже существующую архитектуру. Это новое определение нейропластичности подразумевает, что адаптивность мозга характеризуется не безграничным потенциалом изменений, а стратегическим и эффективным использованием существующих ресурсов и возможностей. Хотя нейропластичность действительно является реальным и мощным атрибутом нашего мозга, ее истинная природа и масштабы более ограничены и конкретны, чем широкие, масштабные изменения, которые часто изображаются в популярных историях. Как же слепые люди могут ориентироваться исключительно на основе слуха или люди, перенесшие инсульт, восстанавливают свои двигательные функции? Ответ, как показывают исследования, кроется не в способности мозга к резкой реорганизации, а в силе тренировки и обучения. Это и есть истинные механизмы нейропластичности. Чтобы слепой человек развил навыки острой эхолокации или человек, переживший инсульт, заново освоил двигательные функции, требуется интенсивное, многократное обучение. Этот процесс обучения — свидетельство удивительной, но ограниченной способности мозга к пластичности. Это медленный, постепенный путь, требующий упорных усилий и практики. Наш обширный анализ многих случаев, ранее описанных как «реорганизация», говорит о том, что на этом пути адаптации мозга не существует коротких или быстрых путей. Идея быстрого раскрытия скрытого потенциала мозга или задействования огромных неиспользованных резервов скорее похожа на фантазии, чем на реальность. Понимание истинной природы и пределов пластичности мозга имеет решающее значение как для формирования реалистичных ожиданий у пациентов, так и для врачей в их реабилитационных подходах. Способность мозга к адаптации, хотя и поразительная, связана с присущими ему ограничениями. Признание этого факта помогает нам оценить тяжелый труд, стоящий за каждой историей выздоровления, и соответствующим образом адаптировать наши стратегии. Путь к нейропластичности — это не царство волшебных превращений, а самоотверженность, стойкость и постепенный прогресс. По материалам статьи «The Brain Isn’t as Adaptable as Some Neuroscientists Claim» Scientific American
Читайте также
Почему желают «Ни пуха ни пера!»
Фраза "Ни пуха, ни пера!" возникла среди охотников и была основана на суеверных понятиях о том, что при прямом пожелании (и пуха, и пера) исход охоты можно "сглазить". Перо на охотничьем языке значит "птица", "пух" — разное зверьё. Ответом, чтобы тоже не "сглазить", звучала фраза: "(Иди) К чёрту!". В давние времена охотник, который собирался на промысел, получал это "послание", дословный перевод которого выглядит приблизительно: "Пусть твои стрелы пропускают цели, пусть расставленные тобой капканы остаются пустыми!". Охотник на такое послание отвечал только одно: "К черту!". Охотник и "пожелатель" были уверены, что злые духи, которые присутствовали при таком диалоге, были удовлетворены и отступают, не будут мешать во время охоты. Вот такое странное пожелание удачи. Бояться сглазить люди не перестали и до сих пор.
Почему на английском слово «I» всегда пишется с большой буквы?
Удивительно, но английское местоимение «I» словно символ британского высокомерия возвышается над всеми прочими буквами в английском предложении. Как же так случилось? На самом деле, еще до XI века это слово выглядело как «ic» (я), что соответствует немецкому «ich». Они, в свою очередь, произошли от индоевропейского местоимения «я», которому соответствует латинское и греческое «ego», старославянское «аз» (помните, как в известной комедии было сказано: «аз есьмь царь»). В древнерусском «аз» превратился в «яз», и уже в XII веке «з» в нем отпала, и получилось современное русское «я». В течение XII-XV веков с английским «ic» также произошло много интересного: во-первых, оно перешло в «ich» (читалось: итч), потом это «тч» отпало, а предшествующая гласная «i» сначала произносилась как [i:]. К XVII веку английское [i:] перешло в дифтонг «ай». То есть, стало современным английским «я». Почему же оно пишется с большой буквы? Дело в том, что поскольку это важное местоимение сократилось до одной буквы, более того, очень маленькой узкой буквы «i», то оно стало практически незаметно в тексте. Ведь средневековые тексты писались вручную и стоили очень дорого. А потому писались без пробелов. В таких сплошных текстах одинокая маленькая буква «i» просто терялась. Поэтому переписчики стали употреблять большую букву «I». Всего-то не хватило одного столетия до появления книгопечатания (1440), чтобы оставить местоимению «я» свое скромное историческое написание.
Иллюзия простоты выбора
В некоторых ситуациях кажется, что сделать правильный выбор очень просто, но на самом деле жизнь более сложная штука, чем мы привыкли полагать. Представьте, что вам встречается беременная женщина, у которой уже есть 8 детей. Трое из них родились глухими, двое – слепыми, а один ребенок страдает слабоумием. Сама же мама заражена сифилисом. Зная все это, посоветовали бы вы ей сделать аборт? Когда вы сделаете свой выбор, ответьте на еще один вопрос. На этот раз вам предстоит очень ответственное дело – выбрать мирового лидера. И ваш голос будет решающим. Вот какой информацией о трех кандидатах вы обладаете: Кандидат №1: привык иметь дело с нечестными политиками и бизнесменами, прислушивается к мнению астрологов, у него есть две жены, заядлый курильщик и каждый день выпивает по 7-10 бокалов мартини. Кандидат №2: два раза лишался своей должности, просыпается около полудня, во время учебы в колледже пристрастился к опиуму, не может провести ни один вечер без литра виски. Кандидат №3: был неоднократно награжден воинскими наградами, ест только вегетарианскую пищу, не курит, из спиртных напитков изредка пьет пиво и ни разу не изменял своей жене. Итак, на какой из троих предложенных кандидатур вы остановите свой выбор? Когда выбор сделан, приходит время раскрыть карты: Кандидат №1 – это Франклин Д. Рузвельт. Кандидат №2 – это Уинстон Черчилль. Кандидат №3 – это Адольф Гитлер. Ах да, насчет аборта: если вы ответили «да, этой женщине нужно сделать аборт», то вы только что лишили жизни Бетховена! Цель этого «теста» заключается не в том, чтобы призвать вас выбирать только те варианты, которые изначально кажутся худшими. Это неправильный подход. Он был создан лишь для того, чтобы еще раз доказать, что пути Господни неисповедимы!
Как сбивается «моральный компас»
Группа исследователей из Швеции под руководством профессора Лундского университета Ларса Холла провела эксперимент с участием 160 волонтёров, которым было предложено прочитать 12 утверждений и либо согласиться с ними, либо нет. Утверждения затрагивали самые разные морально-нравственные вопросы – от проституции до палестино-израильского конфликта. В двухстраничной анкете содержался фокус – двойные страницы, с двумя наборами утверждений, и липким слоем на планшете, который выдавался вместе с анкетой. Когда человек переворачивал страницу, чтобы закончить заполнять анкету, верхний слой первой страницы приклеивался к планшету, после чего смысл вопросов менялся на прямо противоположный, а ответы оставались неизменными. Например, одно из утверждений первоначально звучало так: «Полномасштабный государственный надзор над электронной почтой и интернет-траффиком в качестве средства борьбы с международным криминалом и терроризмом должен быть запрещён». После «фокуса» слово «запрещён» оказывалось заменено словом «разрешён». Затем участников просили зачитать вслух три утверждения, два из которых были изменены, и развить каждую из тем. Примерно половина участников даже не заметила изменений, а 69 процентов согласились, по меньшей мере, с одним из изменённых утверждений. Некоторые даже изъявляли желание отстаивать изменённые утверждения. 53 процента участников спорили и приводили аргументы в пользу мнения, противоположного высказанному изначально. Ранее учёные уже проводили подобные эксперименты, затрагивающие вкус, запах и эстетическое чувство участников, и выявили похожее явление, которое назвали «слепота выбора». «Я не считаю, что этим экспериментом мы разоблачаем людей или насмехаемся над ними, – замечает Холл. – Скорее, мы показали, какими могут быть открытые и гибкие люди». Эксперимент ставит вопрос о том, чего на самом деле стоят данные, полученные при помощи разного рода анкетирования. Судя по результатам исследования, стандартные анкеты «не отражают сложного отношения человека к вопросу, которое может и не сводиться к простому да или нет».
9 отличных самоучителей по рисованию
Когда хочется рисовать, но не знаешь, с чего начать... Мы собрали наиболее интересные и популярные самоучители, которые помогут вам в этом нелегком деле и поэтапно объяснят многие сложные вещи. 1. М. Кистлер - Вы сможете рисовать через 30 дней. Простая пошаговая система, проверенная практикой. 2. О. Шматова - Самоучитель по рисованию акварелью. 3. Б. Эдвардс - Художник внутри вас. 4. Николай Ли - Основы учебного академического рисунка. 5. Николай Ли - Голова человека. Основы учебного академического рисунка. 6. Джек Хамм - Как рисовать голову и фигуру человека? 7. Эрнест Норлинг - Объемный рисунок и перспектива. 8. Ноэль Грегори - Живопись маслом. 9. Берт Додсон - Ключи к искусству рисунка.
Романтик устроил всемирную охоту на случайную прохожую
25-летний новозеландец Риз Макки (Reese McKee) отмечал новогоднюю ночь на улице Гонконга, когда заметил плачущую девушку. Парень, пожелавший узнать причину ее бед, услышал, что случайная прохожая по имени Кэти потеряла своих друзей и не может найти обратную дорогу в отель. Во время поисков ее знакомых молодые люди успели не только познакомиться, но и потанцевать. На прощание Кэти разрешила Ризу сфотографировать ее и ушла с друзьями, обронив: "Найди меня”. На следующее утро Макки увидел фотографию Кэти, вспомнил отличный вечер и преисполнился решимости найти ее. К сожалению, он не мог вспомнить адрес электронной почты, который сообщила Кэти, поэтому обратился за помощью к пользователям Facebook. "Во мне был заперт безнадежный романтик, но поиски Кэти пробудили меня. Я надеюсь найти ее. И на этом пути найду себя. Вероятность того, что мне это удастся, одна к миллиарду, но меня устраивают и такие шансы. Я собираюсь выложить все фишки на стол и не сдаваться”, — добавил к своей истории Риз. Этих слов было достаточно, чтобы затронуть сердца тысяч пользователей интернета, которые начали разыскивать девушку по имени Кэти. Вскоре всемирная охота принесла положительный результат — "помощники” безумного романтика нашли девушку и завалили ее сообщениями. Ситуация настолько вышла из-под контроля, что Кэти пришлось удалить свой социальный профиль. Но что еще хуже, устроенная Ризом охота привлекла внимание СМИ. И хотя Макки отказался принимать участие в телевизионных шоу, его история стала достоянием общественности. Сам парень признался, что не ожидал такого ажиотажа и уже сожалеет о публичном призыве о помощи. Судя по реакции Кэти, она не спешит увидеться с безнадежным романтиком, но и не отвергает вероятность встречи. Теперь расстроенный Риз изменил свою политику: он ждет, когда устроенная им шумиха уляжется, и лишь тогда попробует приблизиться к испуганной девушке, которая на данный момент находится на юге Франции.
Владелец ресторана с синдромом Дауна
Этот парень намного умнее и успешнее многих своих здоровых сверстников. Он – реальное воплощение цитаты Уолта Диснея: «Если ты можешь об этом мечтать, то ты можешь это сделать!» Эта мысль является движущей силой жизни Тима Харриса, который родился в 1986 году с синдромом Дауна. Тогда никто не ожидал, что его карьера превзойдет все ожидания! В 2004 году Тим закончил среднюю школу Эльдорадо в Альбукерке, Нью-Мексико. На выпускном балу он был выбран Королем наивысшим количеством голосов в истории школы. Он также был выбран Студентом года администрацией и преподавателями школы. Затем Тим поступил в Eastern New Mexico University, который окончил летом 2008 года. Ранее он получил сертификат по категории «Пищевой сервис», после чего работал в различных местных ресторанах. После окончания колледжа Тим работал официантом в ресторане Applebee в Альбукерке и принимал участие в паралимпийских соревнованиях по всему Нью-Мексико. Тим играл в баскетбол, волейбол, занимался легкой атлетикой и гольфом. Он выиграл десятки золотых медалей в качестве паралимпийца. Большую часть 2009 и 2010 года Тим жил на борту парусной лодки с родителями, путешествуя по всем Багамам, став отличным моряком и рыбаком. Семья Харрис искала способ для Тима добиться успеха — так же, как его братья. Тогда и возникла идея о владении Тимом собственным рестораном. С 2010 года Тим Харрис стал генеральным менеджером ресторана Tim’s Place. В этом заведении очень домашняя атмосфера и масса посетителей. Владелец часто сам приносить клиентам еду и с удовольствием общается с ними!
Сколько бы стоил настоящий высокотехнологичный костюм Дарта Вейдера?
Черный костюм Дарта Вейдера из знаменитой космической эпопеи «Звездные войны» является, пожалуй, одним из самых узнаваемых одеяний киношных злодеев. Никогда не задумывались, сколько бы стоил на самом деле такой костюм? Речь идет не о косплейном наряде для очередной выставки фанатов данной франшизы, а вполне реальном высокотехнологичном костюме, который, напомним, поддерживает жизнь своего хозяина. Ребята с портала Shade Station сделали приблизительный расчет стоимости создания реального, функционирующего костюма Дарта Вейдера. Выяснилось, что деталей в нем не так уж и много, однако в общем и целом стоимость костюма составляла бы по меньшей мере 18 миллионов долларов. Давайте посчитаем, откуда такая цифра. Дополненная реальность Шлем Вейдера оснащен системой дополненной реальности. Аналогичная технология уже существует. Например, каждый пилот американского истребителя F-35 оснащается таким шлемом. Шлем Вейдера, в свою очередь, наверняка позволяет ему видеть в темноте (встроенный прибор ночного видения), оснащен навигационными подсказками и позволяет точнее целиться. Ориентировочная стоимость (с учетом реального шлема дополненной реальности) составляет 600 000 долларов. Искусственные руки и ноги В третьей части «Звездные Войны: Месть Ситхов» Энакин Скайуокер в схватке с Оби-Ваном Кеноби потерял обе ноги и левую руку, которые впоследствии были заменены на искусственные. В «Возвращении джедая» мы ясно видим, что его искусственные конечности позволяют Вейдеру нормально ходить и выполнять различные сложные действия. Без самых высокотехнологичных протезов это было бы невозможно. Суть в том, что искусственные протезы, показанные в этом фильме, человечество еще не изобрело, однако если учесть нынешний уровень технологий, то за самые высокотехнологичные в настоящий момент протезы ног придется выложить 140 000 долларов (по 70 000 долларов за каждую). На искусственную левую руку придется потратить еще 40 000 долларов. Обслуживание искусственных конечностей Если вы думаете, что искусственные конечности достаточно лишь один раз купить и забыть, то вы глубоко ошибаетесь. Высокотехнологичные протезы требуют весьма частого обслуживания. Ребята с Shade Station подсчитали, что пожизненное обслуживание протезов Вейдера (с учетом нынешних реалий и цен) обошлось бы в 5 400 000 долларов (по 1 800 000 долларов на каждый протез). Защитный костюм Так как имперские штурмовые звездолеты негерметичны, то каждый пилот должен носить специальный костюм, защищающий его от воздействия космической радиации, но в то же время легким и очень прочным. Костюм должен быть как минимум аналогичен тем разработкам, которыми сейчас занимается аэрокосмическое агентство NASA. Приблизительная стоимость составляет 12 миллионов долларов. Дыхание Знаменитое механическое дыхание Вейдера узнает, кажется, любой человек на Земле. В свою очередь, такое дыхание может означать, что костюм, вероятнее всего, оснащен системой искусственной вентиляции легких, а также поддержки работы сердечного ритма. Оснастить костюм такими аппаратами обойдется в 45 000 долларов. Голос Не менее знаменитый голос Вейдера, по задумке, тоже, скорее всего, является измененным. А это значит, что требуется использовать самый высокотехнологичный синтезатор речь. Такой на рынке есть, и стоит он 1000 долларов. Таким образом, стоимость настоящего костюма Дарта Вейдера составляет 18 300 000 долларов.
Астрономы раскрыли экзотическое прошлое планеты X
Международная команда ученых предположила, что так называемая планета X, претендующая на звание девятой планеты Солнечной системы, в прошлом была экзопланетой, которую Солнце «захватило» у соседней звезды. Как сообщает arXiv.org со ссылкой на журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, астрономы из Швеции и Франции исследуют теорию, согласно которой в далеком прошлом Солнце захватило у другой звезды в своем кластере рождения экзопланету – предполагаемую девятую планету Солнечной системы, или планету X. По словам ученых, любой сценарий захвата должен удовлетворять трем условиям. Во-первых, чтобы избежать возмущений со стороны пояса Койпера, встреча Солнца с планетой X должна произойти на расстоянии около 150 астрономических единиц от него. Во-вторых, экзопланета должна вращаться вокруг другой звезды в кластере на значительном удалении от нее (больше 100 астрономических единиц). Наконец, после захвата Солнцем экзопланеты удается примерно воспроизвести текущую динамическую конфигурацию Солнечной системы. При этом астрономы использовали моделирование в рамках задачи N тел, с помощью которого показали, что все три условия могут выполняться. Cоответственно, Солнце могло захватить экзопланету у другой звезды на современную гелиоцентрическую орбиту. Напомним, что астрономы из Калифорнийского технологического института объявили об открытии девятой планеты Солнечной системы в январе 2016 года. Планета Х, по их словам, находится за орбитой Нептуна и с Земли, с учетом современной оптики, пока не видна.
© 2015 — 2024 stakanchik.media
Использование материалов сайта разрешено только с предварительного письменного согласия правообладателей. Права на картинки и тексты принадлежат авторам. Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 16 лет.
