6. Разработка новейших методов исследования человеческого мозга
(в частности, трехмерного картирования процессов его функционирования в реальном времени) с помощью современных высокотехнологичных технических устройств. Наряду с методами ЭЭГ (электроэнцефалограммы) и МЭГ (магнитоэнцефалограммы), позволяющих почти мгновенно регистрировать и отображать информационную активность клеток мозга на основе большого числа данных, поступающих от чувствительных датчиков или электродов, в последние десятилетия были сконструированы новые высокотехнологичные технические устройства, которые сделали возможным структурное сканирование действующего мозга, - позитронно- эмиссионный томограф (ПЭТ) и магниторезонансный томограф (MPT). ПЭТ регистрирует изменения радиоактивности воды, которая вводится в кровь испытуемых. Поскольку росту активности зон мозга сопутствует увеличение кровотока и соответствующее изменение радиоактивности, благодаря ПЭТ появилась возможность наблюдать на экране монитора локальные зоны информационной активности мозга при выполнении им тех или иных, желательных для исследователей, когнитивных функций. Так, например, ПЭТ-сканирование показало, что когда испытуемые читают слова, то особенно информационно активными становятся две локальные зоны левого полушария. Если же испытуемые слушают слова через наушники, то наблюдается активность соответствующих зон правой гемисферы.
B отличие от ПЭТ, магниторезонансный томограф не нуждается в инъекциях радиоактивных материалов. MPT позволяет зафиксировать радиосигналы, которые испускаются атомами водорода в мозге под воздействием изменения направления внешнего магнитного поля. Эти радиосигналы усиливаются, когда уровень кислорода з крови повышается, указывая тем самым, какие зоны мозга являются наиболее активными. Поскольку применение MPT не связано с хирургическим вмешательством, исследователи могут делать сотни сканирований мозга одного и того же человека (чей мозг столь же индивидуален, как иотпечатки пальцев) и получатьоченьдетальную информацию о его структуре и функционировании.
Необходимо, однако, учитывать, что наш мозг обрабатывает информацию настолько стремительно, что сканирующие устройства типа ПЭТ и MPT не поспевают за его текущей работой. Конечно, МЭГ и ЭЭГ - более быстрые методы, но они не позволяют получить структурную, анатомическую информацию. Поэтому в последнее десятиле- гие наметилась устойчивая тенденция к совместному использованию сканирующих устройств и техники, регистрирующей электрические сигналы (например, MPT в различных комбинациях с МЭГ и ЭЭГ). MPT дает возможность показать информационную активность мозга с высоким разрешением, но относительно медленно. Напротив, пространственное разрешение ЭЭГ и МЭГ - относительно низкое, но благодаря своему быстродействию они могут отображать последовательность событий. Совместное применение функционального сканирования и магнитоэнцефалографии впервые позволило получить трехмерную карту (развертку) функционирующего мозга в реальном времени.
Исследования нейробиологов и психофизиологов с помощью новой экспериментальной техники убедительно показали,что наш мозг не «отражает»,а «вычисляет», имея дело с огромным массивом информации. Собирая по крупицам разрозненные сенсорные данные, он кодирует, сопоставляет, интегрирует и дополняет их. Он вычисляет недостающие параметры, генерируя, например, глубинные и цветовые характеристики воспринимаемых объек- гов, фильтрует недостоверные или несущественные сигналы и т.д., т.е. создает и перерабатывает когнитивную информацию, продуцируя внутренние мысленные репрезентации, в том числе перцептивные образы и их последовательности - восприятия.
Мышление и другие высшие когнитивные способности людей также имеют информационную природу, они представляют собой своего рода логические устройства (комплексы когнитивных программ и метапрограмм), работа которых нередуцируема к нейрофизиологическим, физико-химическим и т.п. процессам, хотя и базируется на них.Еще полвека назад многие исследователи полагали, что в силу адаптивной пластичности нервной системы организмов, обладающих способностью к обучению, они как бы «ускользают» отдействияестественного отбора по когнитивным функциям на свой индивидуальный фенотип. Мозг рассматривался как орган, нуждающийся в участии генов, генетической информации только для своего построения, эмбрионального развития. Оказывалось, что для выполнения им когнитивных функций генетическая информация вообще не нужна. Сформировавшись, взрослый мозг начинает функционировать подобно компьютеру, в котором происходит быстрая передача электрических сигналов, управляемые программами процессы переработки информации и т.п. Мозг может использовать лишь то, что было заложено в его развитии, он может реализовывать лишь те управляющие когнитивные программы и метапрограммы, которые были «инсталлированы» биологией в ходе его эмбрионального роста, и не способен к их обновлению, влияющему на когнитивное развитие, а уж тем более к когнитивной эволюции.
Вплоть до последних десятилетий нейробиологи действительно не имели никаких прямых экспериментальных данных, свидетельствующих о наличии молекулярных связей между обработкой информации мозгом, выполнением им своих когнитивных функций и эволюцией. Правда, в пользу таких связей имелись весьма веские общетеоретические соображения, поскольку предположение о том, что переработка когнитивной информации центральной нервной системой человека абсолютно не контролируется генетически, многим биологам казалось неправдоподобным. Ктомуже, исследуякогнитивныеано- малии, генетики обнаружили убедительные данные, свидетельствующие о том, что хромосомные аберрации (т.е.
численные и структурные нарушения X- и У-хромосом) негативно влияют на выполнение когнитивной системой человека отдельных высших когнитивных функций.
Только сравнительно недавно в результате исследований молекулярных нейробиологов было экспериментально установлено, что обмен электрических сигналов, элек трическая активность в мозге протекает не только на поверхности нейронов (синапсов )t но и уходит в глубь нервных клеток. Эта активность включает молекулярные каскады передачи электрических сигналов от поверхности нейронов в цитоплазму и ядро, где локализованы хромосомы и гены. Появились довольно убедительные экспериментальные данные в пользу предположения, что гены определенного типа принимают непосредственное уча- стиев управлении процессами переработкимозгом когнитивной информации, в выполнении мозгом когнитивных функций, в том числе в работе мышления, в механизмах обучения, запоминания и т.д. Оказалось, что процессы когнитивного развития человеческого мозга не прекращаются вместе с завершением его формирования. Наш мозг (разумеется, до наступления почтенного возраста) постоянно находится в состоянии «перестройки» с участием генов определенного типа. Он реагирует на достаточно часто повторяющиеся в окружающей среде проблемные ситуации, имеющие значение для выживания людей, создает для них решения и запускает новые когнитивные программы, и, наконец, реагируя на давление окружающей среды по когнитивным функциям на протяжении жизни нескольких поколений, наш организм оказывается в состоянии «обновлять» набор структурных генов, которые принимают участие в формировании и развитии мозга, биологически закрепляя достижения когнитивной эволюции. B этом принципиальное отличие человеческого мозга от современных компьютеров, которые, хотя и обладают способностью к самообучению, пока что не могут подкрепить без помощи человека свою «когнитивную эволюцию» эволюцией собственного «железа».
Современные научные дисциплины, исследующие работу человеческого мозга и когнитивной системы с помощью моделей переработки информации, естественно, не могут предоставить каких-либо экспериментальных свидетельств в пользу гипотезы дуализма «души и тела», в какой бы завуалированной форме она ни выступала. B то же время, несмотря на предпринятые учеными-естест- венниками усилия, психические феномены (в том числе, и ментальные репрезентации) до сих пор так и не удалось вывести из физиологии, представить их как физиологические (а тем более как «физические») состояния. Таким образом, дуализм «души» и «тела» может выступать и как дуализм «психики» и «физиологии» человека. Этотдуа- лизм в свое время не только породил серьезный кризис в психологии, но и повлек за собой многочисленные попытки перестроить психологическую науку на принципиально иных, социокультурных основаниях, ориентируясь в первую очередь на социологию, культурологию и семиотику. Ho как бы при этом ни объяснялись психические функции - на основе теории управляемой деятельности, знака и способа его употребления, с помощью культурно-семиотических моделей и т.п., - все сугубо социогуманитарные концепции психики не смогли преодолеть дуализм «души» и «тела». Они фактически лишали Homo sapiens sapiens статуса живого природного существа и объявляли финалом биологической эволюции этого подвида эпоху неолита, когда будто бы окончательно завершилось формирование «телесности» человека (т.е. его анатомии, физиологии и т.д.), которая наконец-то стала полностью «отвечать» заранее предзаданной цели - всем без исключения будущим направлениям развития человеческих обществ и культур. Однако данные современной археологии и антропологии однозначно свидетельствуют о том, что возникший свыше 200 тыс. лет назад подвид Homo sapiens sapiens подавляющую часть (95%) своей эволюционной истории оставался охотником и собирателем, и только голод и вымирание, а не какая-то абстрактная, сугубо умозрительная «производственная сущность» заставили его сравнительно недавно (около 10 тыс. лет назад) изобрести сельскохозяйственное производство.
Еще по теме 6. Разработка новейших методов исследования человеческого мозга:
- § 2. Диалектический метод исследования как система. Соотношение диалектического метода с методами исследования конкретных наук
- Глава 4. Разработка метода построения модели знаний на основе оценки кредитоспособности
- Важным является разработка механизмов и методов, которые обеспечат эффективное государственное регулирование.
- Глава 6. Разработка программного обеспечения ИСППР и анализ эффективности разработанного метода и алгоритмов
- Тема 2. Методы социологических исследований
- Методы социологических исследований
- 1.16. «Вспомогательные» методы юридических исследований
- Принципы и методы исследования
- 3. Методы криминологических исследований
- 3.1. Методы и средства эмпирического исследования
- К правовым методам обеспечения информационной безопасности Российской Федерации относится разработка нормативных правовых актов
- 3. Методы криминологических исследований
- Методы экономических исследований