Aju on püha asi, sellega ei saa mängida

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Nobeli preemia laureaat Eric Kandel mälumolekulidest, lsd kassidele, karpide koolitusest, Viin 1938 ja Süüria pagulased.

Freud elas Viini naaberkvartalis, aadressil Berggasse 19, ja tulevasel Nobeli preemia laureaadil oli kõik võimalused temaga kooliteel kohtuda. Varem või hiljem filmitavas biograafilises filmis see kohtumine kindlasti aset leiab - kuskil tagaplaanil linnamaastiku kohustusliku detailina vilksatab kindlasti äratuntava habeme ja sigariga psühhoanalüüsi isa. 1938. aastal, kui natsid sundisid Freudi Austriast lahkuma, oli Candel kaheksa-aastane.

Candelu on nüüd 87-aastane ja jätkab tööd New Yorgi Columbia ülikoolis. Oma kabineti lävele ilmub ta kikilipsus üle pimestavalt valge särgi – nagu juhtuks see sõjaeelses Euroopas. "Lendasin just Viinist," ütleb ta. Ja kujutlusvõime - automaatselt, sest täpselt see aeg ja see koht on pühendatud "Enesetundmise ajastule", viimasele Kandeli vene keelde tõlgitud raamatule, - libiseb pilt saja aasta tagusest Viinist valves oma Secessioniga, Klimt, Wittgenstein, Gödel ja Webern, kus meditsiiniprofessorid olid midagi kontsertpianistide sarnast, anatoomilised teatrid müüsid pileteid lahkamisele ja kunstnike seas oli populaarne uus moodne Freudi alateadvuse teooria.

Nii Freud kui Kandel tegelesid mäluga kogu oma teadusliku karjääri vältel – kumbki omal moel. Millest meie psüühika koosneb? Freudi jaoks – kompleksidest, allasurutud hirmudest, allasurutud mälestustest. Kandeli jaoks - prioonitaolisest CPEB-valgust, pärssis geeniekspressiooni ja hüppab ensüümide kontsentratsioon, mida nimetatakse "valgukinaasideks" närvirakkude protsessides. 1930. ja 2010. aastate teadus räägib ajust eri keeli, kuid Kandel valdab vabalt mõlemat.

Neurofüsioloogia huvitas teda ülikoolis eelkõige seetõttu, et see andis võimaluse lahendada psühhoanalüüsi probleeme. „1957. aastal, kui ma esimest korda tööle hakkasin, pidin loobuma mõttest, et me võiksime leida ajus koha sellistele funktsioonidele nagu ego. Aga nüüd näiteks Freudi "see", instinktiivsed ajed, ei ole selline müsteerium. Teame, et hüpotalamus mängib selles olulist rolli. Amygdala mängib samuti olulist rolli. Nii hakkame neid funktsioone järk-järgult seostama konkreetsete ajupiirkondadega,”ütleb Kandel.

36-aastaselt pidi ta valima – kas "see" või närvirakkude füsioloogia. Kandelile pakuti USA ühe arvestatavama psühhiaatriaosakonna juhataja ametit, kus psühhoanalüüs oli peamine patsientidega töötamise meetod, kuid Kandel ei võtnud pakkumist vastu, nii et selle asemel, et uurida mälu laboratoorsetes katsetes loomadega. Nende uuringute eest antakse talle 2000. aastal Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhind.

Kuidas saate uurida loomade mälu, kui nad ei saa mälestusi jagada? Nad ei kirjuta raamatuid, ei vaata läbi oma lapsepõlvefotosid, ei süvene arhiividesse. Kui nad selleks võimelised ei ole, siis ilmselt on vaja vähemalt katsealuseks võtta keegi, kes on inimesega väga sarnane. Šimpans? Elevandid, kes populaarse inglise lastelaulu järgi "ei unusta kunagi"? Kelle aju võib olla meie jaoks heaks eeskujuks – oma allasurutud mälestustega lapsepõlvetraumadest ja mälestustega sellest, kuidas rattaga sõita?

Kandel valis modellirolli ootamatu kangelase: molluski Aplysia californica ehk merijänese, nälkjasarnase, kuid kõigest pool meetrit või rohkemgi pika ja kuni seitsme kilogrammi kaaluva olendi. Aplysial puudub aju selle sõna tavalises tähenduses.

Kandeli töölaua kohal ripub täispikkuses must-valge portree rannakarbist. Alysias on aju asemel viis paari hiiglaslike närvirakkudega närvisõlmesid – mis talle tegelikult Candelale meeldis: mida suurem rakk, seda lihtsam on sellesse vaadata. Hirmu korral laseb Alysia välja värvilise tindipilve. Teaduse jaoks on kõige huvitavam see, et seos reaktsiooni ja stiimuli vahel ei ole lõplikult jäigalt fikseeritud – aplysia teab, kuidas õppida uusi asju. Teisisõnu, ajuta mollusk suudab meelde jätta. Ja kui vaadata tema närvirakkude tööd meeldejätmise protsessis, otsustas Kandel 1970. aastate keskel, aitab see mõista, kuidas inimesed mäletavad.

Kui teame, millistest molekulaarsetest osadest mälestused kokku monteeritakse, võime teoreetiliselt loota unustamispillidele ja unustada aitavatele pillidele, nagu filmis "Plekutu meele igavene päikesepaiste", kus nad lähevad neurofüsioloogi juurde, et saada ravi. õnnetu armastus. Sellest vaatenurgast räägitakse ja kirjutatakse pidevalt, kuid Candelile tema loomingu küsimuse selline sõnastus ausalt öeldes ei meeldi.

Mind tabletid ei huvita. Milleks üldse aju sekkuda? Miks mitte lihtsalt mõistmine, mitte sekkumine? Sina hoolid meelekontrollist ja mina hoolin teadvusest. Ma tahan mõista, kuidas mälu töötab kõigil tasanditel, ja mõista, kust loovus pärineb.

* * *

Populaarteadusliku ajakirja New Scientist andmeil uuenevad vererakud täielikult 150 päevaga: ühtegi punast vereliblet, mis aasta tagasi meie veenide kaudu rändasid, pole enam olemas. Naharaku eluiga on kaks nädalat. Isegi luurakud elavad vaid 10 aastat. Meie keha kuded on lühiajaline asi: nad on kaasatud pideva töötlemise tsüklisse. Kui keha seedib meeletu tempoga oma verd, nahka ja luid, siis milline biomaterjal on võimeline kandma üksikasjalikke mälestusi 80 aasta tagusest ajast?

Kandel kirjeldab oma raamatus "Mälu otsides" üksikasjalikult, kuidas 1938. aasta novembris tuli nende korterisse natsipolitsei ja käskis ruumid puhastada – kolida määramata ajaks teise juudi perre. Järgmisel paaril leheküljel on mainitud postmarke, mis vennal õnnestus kaasa võtta, ja sidet vuntside kuju säilitamiseks – neid varjutanud perepea kasutas seda magama minnes ja hävingut majas, nad leidsid naastes.

Kui see kõik filmile jäädvustada, oleks sellel 1938. aastast aega kuivada ja praguneda. Kuid kuskil peas salvestavad salapärased kiiresti riknevad orgaanilised molekulid seda teavet paremini kui film.

Molluski aplysia andis võimaluse sellele küsimusele läheneda vähemalt kaugelt. Kandel alustas lühimälu uurimisega, kus elavad viimaste sekundite muljed. Sekund on närviraku standardite järgi juba väga pikk aeg, millel on selle aja jooksul aega sadu kordi end elektriga laadida ja naabrite pihta elektriimpulss välja lasta. Kust tulevad keset seda elektritormi tuhat korda aeglasemad protsessid? Selle taga olevate põhjuslike seoste kirjeldamiseks kulus rohkem kui viisteist aastat.

Esimene on abineuron, mis toimib elektrilise kanonaadi helitugevuse nupuna. Selle molluski "valjuduse" lähim kvalitatiivne analoog on inimeste stress, mis nüristab emotsionaalseid reaktsioone. Mida tähendab "käepideme keeramine"? Isoleerida neurotransmitteri serotoniini molekulid, mis nagu võti lukus asuvad sihtraku pinnal neid ootavates retseptorites ja mõjutavad selle sees toimuvaid protsesse. Mis need protsessid on? Spetsiaalsete molekulide süntees, mida nimetatakse "tsükliliseks AMP", mis elab rakus palju kauem kui elektrilised impulsid. Sünteesi kiirust kontrollivad ensüümid, ensüümide tööd reguleerivad geenid, geenide aktiivsus sõltub geenide regulatsioonivõrgustikust - ja nii edasi: põhjuse ja tagajärje ahel on pikk.

Üksikasjade selgitamiseks oli vaja kuldkala lahata ja järeldada – seda on ka teised teadlased juba teinud – mutantkärbeste geneetiline liin ametliku nimega "dunce" (dunce): nad ei suutnud meenutada, kuidas see lõhnas. enne kui nad haiget said. Ja et välja selgitada, kuidas serotoniin, seesama "mahukontroll", visuaalses ajukoores seostub, andis Kandel kassidele LSD-d: ta alustas selle ainega tööd juba 1955. aastal, enne kui esimesed hipid seda proovisid.

Aga inimkogemused? Seesama LSD, kuigi teadlastel keelati selle kasutamine juba 1960. aastatel, naasis 2000. aastatel koos meskaliini ja psilotsübiiniga laborisse, kust terved vabatahtlikud need teadlaste järelevalve all võtsid. Ja siis, ja nüüd on Kandel kategooriliselt vastu: “Inimese aju on püha asi. Sa ei saa temaga mängida."

* * *

Kui 2006. aastal ilmus esmakordselt inglise keeles raamat "In Search of Memory", kirjutas Kandel, et isegi meie aju kõige rutiinsemad toimingud - näiteks nägude ja objektide äratundmine - on kujuteldamatu arvutusliku keerukusega ülesanded: arvutid ". Sellest ajast on midagi muutunud: 2012. aastal tuli Toronto ülikooli magistrant Alex Krizhevsky välja närvivõrguga, mis suutis rekordiliselt madala veamääraga liigitada ImageNeti konkursil 1,3 miljonit pilti tuhande klassi kohta.. Eelkõige oli vaja eristada gekosid iguaanidest ja Yorkshire'i terjereid Norfolki omadest - ja arvutiprogramm ise õppis ilma selgesõnaliste juhisteta leidma peeneid erinevusi sisalikuliikide ja koeratõugude vahel.

Selle närvivõrgu keerulised versioonid 2014. aastaks hakkasid pildituvastuse probleemi lahendama paremini kui inimene. “Nad saavad sellega suurepäraselt hakkama,” noogutab Kandel pead: nüüd tuleb millegi uuega illustreerida elava aju paremust kõigest muust. Kus jääb tehisintellekt loomulikule intelligentsile veel alla – ja mida peab see viimane nüüd tegema, et aju ületada?

"Mõelge loovalt," ütleb Kandel. Närvivõrgud juba oskavad Letovi luuletustega sarnaseid tekste koostada ja Van Goghi stiilis fotosid ümber joonistada, kuid see kõik pole Kandeli sõnul sama: "Imitatsioon on üks asi, uute stiilide väljamõtlemine on teine."

Kõige vähem võib Nobeli preemia laureaati kahtlustada selles, et ta ei usu sellisesse võimalikkusesse. Tema raamat "The Age of Illumination" räägib sellest, kuidas eristada kunstniku töös spetsiifilisi aju mõjutamise meetodeid, võimet tõmmata õigel ajal empaatiamehhanismide õiget hooba. Kandel on kollektsionäär ja suur Viini juugendstiili austaja, seetõttu on tema raamatu peategelased, loovuse olemuse arutluskäik, mida ta kõigile kunstnikele üldiselt laiendab, Klimt, Schiele ja Kokoschka.

Kokoschka maalid "toimivad mandelkehale nagu elektrišokk". Sõlmejooned tema maalidel kordavad pilguliigutusi, mille visandas nõukogude psühhofüsioloog Alfred Yarbus (ta kinnitas oma silmamunadele liibuvad kontaktläätsed, mis on ühendatud liikumisregistraatoriga). Ja ekspressionistlike portreede nurgad ja moonutused on signaalid, mida aju arvukad näotuvastustsoonid suurepäraselt loevad.

Realism, püüdes taasesitada kolmemõõtmelise maailma geomeetriat võimalikult sõna otseses mõttes, ei ole selles mõttes parim viis sundida meie aju empaatiat sisse lülitama. Fotograafilise täpsusega pole mõtet inimest sentimeeterhaaval ümber joonistada, kui ajus on täiesti ebaproportsionaalsed piirkonnad, mis vastutavad näo, käte – ja ülejäänud keha tajumise eest.

Mis juhtub, kui jätame klassikalise maalikunsti veelgi kaugemale? Kandel näib olevat pärast 1950. aastaid kunsti suhtes skeptiline: näiteks aktsionism – isegi viinlane, ükskõik kui soojalt ta Viini suhtub – jätab ta ükskõikseks. Mida ütleb neurofüsioloogia selliste emotsioonide kohta nagu vastikus või hirm, millega Marina Abramovitš ja Valli Export töötavad,oma kehaga katseid tehes? "See ei huvita mind," ütleb ta lühidalt ja vahetab teemat.

* * *

Milliseid poliitilisi teemasid peaksid võimud eelkõige teadlastega arutama? Migrandid, vastab Kandel kohe. "Trump on keelanud inimestel erinevatest riikidest siseneda ja ma leian, et see on väga ohtlik," meenutab ta presidendi määrust, mis tegi jaanuaris võimatuks Iraani, Iraagi, Süüria, Jeemeni, Liibüa, Somaalia ja Sudaani kodanike sisenemise Ameerika Ühendriikidesse. osariigid. Keeld, mille kohus hiljem tühistas, oli tingimusteta – isegi need, kellel on Ameerikas perekond, Microsoftiga leping või Ivy League'i ülikooli osakond, olid või kavatsesid piiril kasutusele võtta.

Mida võiks teadus sellele öelda? Kandel ütleb: "Toon isikliku näite." Nobeli preemia laureaat – migrant ja rändaja poeg. Tema perekond pidi Viinist lahkuma peaaegu samal ajal kui Freud. Kuid kõigepealt oli isa Kandel koos teiste Viini juutidega sunnitud hambaharjadega kõnniteelt maha nühkima anšlussivastaseid loosungeid. Siis võtsid nad minema ja andsid isa mänguasjapoe uuele aarialasest omanikule üle. Seejärel visati Kandel ise koolist, kus ta õppis mittejuutide lastega, välja ja viidi üle uude, ainult juutide jaoks, linna servas.

"Mina, Ameerika kuulsus ja mina olen migrant" on populaarne argument: kui ajakirjanikud leidsid jaanuaris Trumpi otsuse vastu protestijate hulgast Google'i kaasasutaja Sergey Brini, põhjendas ta samamoodi. Aga kui Brin tuli 1979. aastal NSV Liidust Ameerikasse matemaatikaprofessori pojana, siis perekond Kandel 1939. aastal kõigi formaalsete kriteeriumide järgi ei kuulunud avasüli vastuvõetavate immigrantide kategooriasse. Tema isa sündis väikeses Ukraina linnas Lvovi lähedal ja tal oli poolik haridus. Ja Kandel ise saadeti Ameerikasse saabudes usukooli - heebrea ja toora keelt õppima.

Selle olukorra lähim analoog on praegu kaheksa-aastane araabia poiss, Süüriast pärit hariduseta töötaja poeg, kes kohe pärast kolimist läheb madrasasse õppima. Euroopa või Ameerika parempoolsete seisukohalt on see suurepärane näide kellestki, keda ei tohi mingil juhul läände lasta.

Kandel on kindel, et tema juhtum on pigem reegel kui erand. Kui inimesed ütlevad Ameerika teaduse kohta, et see on Euroopa immigrantide töö, kujutavad nad tavaliselt ette kuulsusi, nagu Einstein või Fermi, kes on juba Euroopas aset leidnud. Kuid neid oli vaid paar: „Suurem osa immigrantidest teadlasi ei tulnud siia mitte sellepärast, et valitsus lootis nende tulevasele panusele teadusesse. Paljud neist olid väga noored ja päästsid oma elu: kui nad, juudid, oleksid jäänud Euroopasse, oleks nad lihtsalt tapetud. See kehtib eriti Saksamaa ja Austria kohta. Kuid nad kasutasid ära Ameerika Ühendriigid ja kasvasid üles selles imelises keskkonnas. Ja nad saavutasid kõik, mida tahtsid."