«Мозг мы используем на 100%»: российский нейробиолог — о работе памяти и воспитании гениев

— Как устроена память и можно ли ей как-то управлять с помощью технологий?

— Память кодируется специальными группами клеток мозга — нейронов. Нейроны в этих группах работают сообща, запоминают различные факты, формируют различные воспоминания. Используя трансгенные технологии, можно метить нейроны и искусственно влиять на них. Мы включаем в ДНК лабораторных мышей светочувствительные белки из водорослей или бактерий, чтобы управлять активностью определенных нейронных групп.

Например, когда грызун чего-то боится, мы помечаем его клетки, активные при ассоциации окружающей среды с неприятными ощущениями. Дальше в безопасном для животного месте воздействуем на нейроны при помощи света, искусственно вызываем связанные с предыдущей ситуацией воспоминания и наблюдаем реакцию страха.

• На мышах можно исследовать разные формы памяти
• Reuters

Мы в прямом смысле слова заглядываем в мозг нашим мышам. Когда конкретный нейрон становится активен, он светится ярче, это происходит с помощью специальных сенсорных флуоресцентных (светящихся) белков. С помощью микроскопа видим, что происходит с клетками мозга, ищем закономерности — где клетки расположены, как соотносятся друг с другом. Если мы чему-то обучили животное, то смотрим на активность нейронов, когда «просим» животное вспомнить об этом через день или через месяц (что для мыши уже достаточно большой срок). Если мышь забывает о чём-то, то мы видим, что могут, к примеру, подключаться другие, «лишние» нейроны.

— Какие перспективы это открывает в исследованиях человека?

— Мы можем исследовать разные формы памяти. Например, травматическую память, когда у человека может развиться посттравматическое стрессовое расстройство в результате, например, участия в военных действиях или каких-то чрезвычайных ситуациях. На мышах тоже можно моделировать травматическую память. Мы изучаем её устройство и ищем способ избирательно стереть, не затронув другие воспоминания. В дальнейшем это можно будет применить в терапии посттравматического стрессового расстройства у людей. Это только один из примеров.

— А как этот процесс происходит, как можно стереть память?

— В мозге постоянно стирается лишняя информация. Если я спрошу, что вы ели три недели назад на завтрак в субботу, то вы, скорее всего, не сможете сразу ответить, потому что эта информация для вас не очень важна. Мы постоянно что-то запоминаем и забываем — это физиологически нормальные процессы. Также можно разрушать формирующие память нейронные сети искусственно с помощью света или фармакологических агентов. Сеть не будет целостной, воспоминание сотрётся полностью или не будет воспроизводиться.

• Ольга Ивашкина руководит лабораторией нейронаук Курчатовского института
• © НИЦ «Курчатовский институт»

— Можно ли, наоборот, увеличить объём памяти?

— На мышиной модели мы можем актуализировать какие-то конкретные воспоминания, которые забылись. Но изменить объём памяти, существенно его увеличить, подключить к мозгу условную флэшку — таких технологий пока не существует.

— Какие открытия удалось сделать исследователям мозга за последние десятилетия, насколько удалось продвинуться?

— Существенно продвинулись в понимании устройства мозга. Определено, что нейроны собираются в группы, которые связаны с различными функциями. В теории об этом было известно с 1960—1970-х годов, но экспериментально подтвердилось только сейчас. Кроме того, мы довольно полно знаем молекулярные составляющие мозга, знаем гены, которые работают в нейронах, и можем на них прицельно влиять.

— Есть ли различия мозга мужчин и женщин, у представителей разных национальностей и рас?

— Это миф, потому что различия не подтверждаются статистически. Мозг мужчины больше, потому что и мужчины в среднем больше женщин. Но ведь и мозг кита больше, чем мозг мужчины, это ничего не значит. Но базовые принципы, которые дают возможность учиться, запоминать, которые обеспечивают когнитивные возможности, — они абсолютно одинаковые в мозге мужчин, женщин, людей разных национальностей и рас. Различия начинаются, когда, например, детей разных полов начинают учить по-разному. Конечно, есть культурные особенности и есть специфические различия. Например, определённые структуры в мозге женщин, которые обеспечивают регуляцию гормонального фона при беременности и рождении ребенка. Но в целом мы очень похожи, фактически одинаковые.

— Существует теория, что и таланта, и гениальности не существует, что всего можно добиться тренировкой. Правда ли это?

— Это правда лишь отчасти. С одной стороны, обучение, тренировки очень важны. С другой стороны, у двух разных людей есть врождённые отличия. Несмотря на одинаковый базовый принцип строения мозга, могут различаться мощность связей между полушариями или одной области мозга по сравнению с другими. Не всё объясняется тренировками, часть кодируется генетически — является результатом комбинации генов родителей. Поэтому, например, одному человеку проще запоминать прочитанное, а другому услышанное.

• Гениальность может быть результатом комбинации генов родителей
• Gettyimages.ru
• © Imgorthand

— Ещё один расхожий миф: мы используем только 10% мозга. Это так?

— Важно, какие задачи мы решаем, но тем не менее покрытие полное — мозг мы используем на 100%. С другой стороны, полные его возможности нам до сих пор неизвестны. Гипермнемоники, например, обладают уникальной памятью, помнят каждую секунду прожитого дня. При этом мозг таких людей похож на мозг обычного человека.

Также по теме

«Ответственность каждого учёного»: нобелевский лауреат по химии — о популяризации науки, ГМО и глобальном потеплении

Пищевые продукты, содержащие генетически модифицированные организмы (ГМО), безопасны для здоровья. Такой точки зрения придерживается...

— Можно как-то сделать свой мозг более эффективным?

— Можно сделать его более разнообразным, более пластичным. Необходимо спать достаточное количество времени, получать достаточное количество нужных веществ. Хорошая идея — пробовать новые разные вещи. Когда мы попадаем в какие-то новые ситуации и получаем новый опыт, в мозге происходит формирование новых связей, новых когнитивных групп. В дальнейшем, при решении новых задач, у нас будет большее пространство возможностей, потому что мы и наш мозг привыкли мыслить широко.

— Правда ли, что древние люди были умнее нас, потому что им ежедневно приходилось решать большое количество задач, от которых зависела жизнь?

— Напрямую ответ на этот вопрос можно получить только экспериментально, но нам этот доступ закрыт. Поэтому это всё спекуляции. Древние люди были адаптированы к окружавшим их условиям, а мы приспособлены к нашей среде. Нельзя однозначно утверждать, что кто-то умнее.

— Есть ли какие-то эволюционные изменения в мозге современного человека?

— Да, произошло увеличение различных областей мозга, связанных с усложнением речи и социализацией. Например, у нас есть очень большая область, которая занята распознаванием лиц и эмоций. Поэтому мы постоянно видим смайлики в блинах или облаках. Изменение размеров областей мозга возможно и в рамках жизни одного человека. Известны исследования лондонских таксистов в то время, когда не было навигаторов. Оказалось, что гиппокамп, структура, связанная с кодированием пространства, у таксистов занимает в мозге больше места, чем у других людей.

— А что происходит с мозгом в процессе старения?

— При старении происходит снижение интенсивности обмена веществ, хуже синтезируются необходимые вещества, нейроны дольше складываются в когнитивные группы. Конкретные скорости старения у разных людей могут различаться. Но общий тренд такой — мозг стареет вместе со всем организмом.

— В этом году было опубликовано исследование, где с помощью стволовых клеток пожилым крысам вернули возможность восстанавливать свои нейроны. Можно ли с помощью подобных технологий лечить заболевания, связанные с мозгом?

— Да, есть идеи использовать эти технологи для лечения, например, инсультов. Если инсульт обширный, то часть нейронов отмирает. Эксперименты на животных показывают, что можно эту ситуацию исправить. Пока только у мышей, но в дальнейшем это можно будет перенести и на людей.

— На какие науки и технологии сейчас оказывает больше влияние нейрофизиология?

— Нейрофизиология и нейробиология постоянно используют достижения всех наук, обратное влияние тоже есть. Смежные области — медицина, генетика, молекулярная биология, различные физические, оптические, математические методы, искусственный интеллект и связанные с ним исследования.

• Смежные области для нейронаук — медицина, генетика, молекулярная биология, исследования искусственного интеллекта
• Gettyimages.ru
• © Adam Gault

— Изучение мозга в тренде среди популяризаторов науки. С чем связана мода на мозг, если можно так сказать?

Также по теме

«Эволюция создала эмоции»: американский психолог — о возможностях человеческого мозга, сновидениях и науке

Оптимизм и надежда на лучшее могут привести к позитивным изменениям в жизни человека, в то время как пессимистичный настрой, наоборот,...

— Да, изучение нейронных процессов находится в тренде. У всех больших стран есть программы по исследованию мозга. Это связано с тем, что наука оказалась готова к этим исследованиям. К тому же всем нам важно понять, как мы устроены, можно ли как-то на это влиять. Количество исследований в области нейробиологии очень велико и растёт экспоненциально, поэтому растёт интерес к этому направлению, подтягиваются популяризаторы науки.

— Хочется поговорить о «цифровом бессмертии», что это такое — фантастика или наше скорое будущее?

— На данный момент это фантастика, пока нет технологий, которые бы позволили нам скопировать куда-то личность, чтобы она дальше жила в цифровом мире. С другой стороны, мне кажется, что это будущее, хотя и неблизкое. Однажды нам удастся понять, что именно в нашем мозге делает нас нами, и каким-то образом перенести это на электронные носители. Но мы с вами, скорее всего, этого не застанем, как ни грустно это звучит.

Полную версию интервью смотрите на сайте RTД.