Хабрахабр

Лекции о мозге, часть 1. Эволюция головного мозга человека. Функции мозга на каждом этапе его развития

Приветствие

Приветствую всё сообщество Хабра. Меня зовут Александр Морозов. Я практикующий врач, работал терапевтом, в настоящее время специализируюсь в лучевой диагностике (работая в на КТ и МРТ), подрабатываю в лучевой диагностике.

Постепенно буду вас знакомить со своими проектами. Я веду блог Коллекционер Будущего, в рамках которого через разные активности рассказываю о различных прогрессивных биоинженерных, медицинских и других прорывных технологиях.

В цикле видео лекций я расскажу о головном мозге человека от его эволюционного развития до возможностей, которые нам обещают подарить нейрокомпьютерные интерфейсы в ближайшее десятилетие, от макростроения частей коры, до микростроения нейронов и передающих сигналы нейротрансмиттеров.

Потому встречайте первую лекцию: «Эволюция головного мозга»!
Не зная истории эволюционного развития мозга, сложно будет понять замыслы исследователей, которые будут улучшать работу главного органа нашей нервной системы.

Расшифровка

Приветствую всех. Я Александр и я объясняю сложные, но интересные вещи простыми словами.

Поговорим о головном мозге. А сейчас мы как раз-таки будем обсуждать самый необычный и сложный объект, который знает человечество. И, самое интересное, какие методы улучшения нашего мозга предлагают известные компании, исследователи, гении, миллиардеры, плейбои, филантропы. Что это такое, как оно работает, как его уже удаётся усовершенствовать и «чинить».

Лет этак на 600 миллионов. Чтобы разобраться с тем, как наш мозг работает сейчас, надо немного заглянуть назад.

Водные многоклеточные животные. Самое крутое, что тогда можно было увидеть, это губки. Без нервов нельзя двигаться или думать, обрабатывать всевозможную информацию. Без нервов. Они просто существовали и ждали смерти.

Появилась первая нервная система – просто сеть нервов. Но затем прошло каких-то 20 миллионов лет и появились они… медузы! Нервная сеть медуз позволила им собирать важную информацию об окружающем мире – где объекты, где хищники, где пища – и словно через большую социальную сеть информация поступала во все части тела. Теперь, когда медуза ударится о камень, об этом будет знать всё тело. Уже есть качественная жизнь, а не бесцельное бултыхание.

Плоские черви. Ещё через 30 миллионов лет появились более крутые существа. Появился этакий крестный отец нервной системы. Плоский червь выяснил, что можно было бы сделать намного больше, если бы кто-то в нервной системе отвечал за всё. Поэтому вместо того, чтобы организовать себя в форму сети, нервная система плоского червя сгрудилась в виде центрального канала нервов, которые посылали информацию туда и обратно между боссом и всем остальным. Он расположен в голове плоского червя и заправляет всей нервной системой тела, чтобы она передавала новую информацию напрямую ему. Головные нервные узлы плоского червя и заправляют всем остальным.

Идею босса в нервной системе быстро подхватили прочие организмы, и вскоре на Земле появились тысячи видов с мозгами.

И 265 миллионов лет назад уже появились существа, на нервной системе которых базируется наш головной мозг. Шло время, и животные получали сложные и новые тела, поэтому мозги становились всё более занятными. Лягушки. Более того их нервная система нередко управляет нашими действиями (но об этом позже). Их мозг уже был способен к этакому автоматическому анализу действий. А точнее земноводные.

Он полностью отвечал за необходимые живому организму непростые функции – дыхание, сердцебиение, пищеварение, выделение и прочее. Мозг прекрасно согласовывал импульсы, поступающие с органов чувств с действиями, которые необходимо предпринять.

Для царства животных жизнь уже была сложной. Немногим позже прибыли млекопитающие. Да, их сердца должны были биться, а лёгкие дышать, но млекопитающие хотели большего, чем просто выживать – они обзавелись сложными чувствами, такими как любовь, гнев и страх.

Так 225 миллионов лет назад появилась первая в мире лимбическая система, ответственная за чувства. Поэтому у млекопитающих появилось второй босс, который начал работать в паре с мозгом рептилий и позаботился обо всех этих новых потребностях.

Вместе с появлением приматов, а затем больших обезьян и первых гоминид начинает появляться стратегическое мышление. На протяжении следующих 100 миллионов лет жизнь млекопитающих становилась всё более сложной и насыщенной, и в один прекрасный день, 80 млн лет назад, появилась ранняя версия неокортекса (нового отдела мозга, который мы знаем, как кора).

Идеи нового отдела оказались очень полезными, появились орудия труда, стратегии охоты и кооперации с другими гоминидами.

Он понял, как избавиться от наготы. В течение следующих нескольких миллионов лет неокортекс становился старше и мудрее, и его идеи постоянно улучшались. Он научился делать копья. Он понял, как управлять огнём.

Он превратил голову каждого человека в маленький мир-в-себе, сделав людей первыми животными, которые могут осмысливать сложные мысли, рассуждать и приходить к решениям, строить долгосрочные планы. Но самым крутым его трюком было мышление.

Люди начали говорить. И тогда, где-то 100 000 лет назад, случился прорыв. Человеческий мозг развился до точки, когда начал понимать, что набор звуков, например «палка», не был палкой сам по себе, а его можно было использовать как символ палки – под этим звуком стала подразумеваться палка.

Очень скоро появились слова для всевозможных вещей, и к 50 000 году до нашей эры люди уже общались на полноценном, сложном языке.

Мало того, что он сделал человеческую голову чудесным внутренним океаном комплексных мыслей, его последний прорыв нашёл способ воплощать эти мысли в звуки и посылать их вибрировать по воздуху в головы других людей, которые могли расшифровать эти звуки и впитать облечённые в них идеи в собственный океан мыслей. Неокортекс превратил людей в магов. Неокортекс человека размышлял о вещах долгое время – и теперь, наконец, ему было с кем их обсудить.

Неокортексы начали делиться друг с другом всем, чем только можно: рассказами из прошлого, сформированными мнениями, планами на будущее. Можно сказать, что собралась вечеринка неокортексов.

Если один человек понял методом проб и ошибок, что ягоды определённого вида превращают жизнь на 48 часов в кошмар, он мог уже при помощи языка рассказать о своём трудном уроке жизни остальной части своего племени. Но самым полезным было делиться с соплеменниками всем, что сам узнал. Вместо того чтобы разные люди повторяли одну и ту же ошибку из раза в раз, один из них может сказать «не ешьте этих ягод», и с тех пор его мудрость будет пронзать пространство и время, защищая всех от неприятных моментов. Члены племени могут использовать язык, чтобы передать этот урок своим детям, а их дети – своим детям.

Например, один необычайно умный охотник, любитель понаблюдать за ежегодными схемами миграции стад диких животных, может поделиться разработанной им системой, Распространение знаний сделает охотничий сезон более эффективным и даст членам племени больше времени для работы над своим оружием, что позволит одному гениальному охотнику через несколько поколений найти способ создания более лёгких и прочных копий, которые можно бросать более точно. То же самое произойдёт, когда один человек придумает какой-нибудь новый хитрый трюк.

Теперь каждое новое поколение получит эти знания в качестве отправной точки для жизни, и она приведёт их к ещё более крутым открытиям, основанным на знаниях предков. Язык позволяет лучшим прозрениям самых умных людей передаваться через поколения, накапливаясь в маленькое собрание знаний племени, состоящее из лучших идей их предков. Мудрость племени будет расти и шириться.

И каждое поколение может успешно передавать высокий процент своих знаний следующему поколению, поэтому знания лучше сохраняются со временем. Каждое поколение может узнать гораздо больше нового, когда все говорят друг с другом, сравнивают заметки и комбинируют свои индивидуальные знания.

Благодаря языку инновация с копьём пройдёт через сотни изменений за десятки тысяч лет и станет луком и стрелой. Разделённое знание становится похожим на великое, коллективное сотрудничество между поколениями.

Язык даёт группе людей коллективный разум, намного превышающий индивидуальный человеческий интеллект и позволяет каждому человеку извлекать выгоду из коллективного разума, как если бы он сам всё это придумал.

Можно подумать, что мы отклонились от темы мозга, но эти аспекты формирования и функций языка нам понадобятся, чтобы понять замыслы исследователей, которые хотят прокачать наш мозг.

И если язык позволяет людям посылать мысли из одного мозга в другой, письменность позволяет им помещать мысли на физические объекты. 5-6 тысяч лет назад произошёл ещё один гигантский прорыв – письмо. Не будем уже заострять внимание на том, что Гуттенберг не изобретал такой станок, а просто слегка модифицировал изобретение китайцев, сделанное пару столетий до него. Далее печатный станок сделал знания более доступными.

Теперь уже не надо вручную переписывать книги! Но всё равно, это был прорыв! Хотя эта работа по преставлению металлических букв на плитке, намазыванию их чернилами и нажатию этой плиткой на лист бумаги, с выходной способностью 25 страниц в час сейчас кажется кхм… отстоем.

В течение следующих столетий технология печати быстро улучшалась, и число страниц, которые машина могла напечатать за час, к началу XIX века – уже 2400. Ну да ладно. Неплохо.

Хотя, по правде, бумага вообще выходит из моды. Впрочем, и это не сравнится с нашим временем. Мысли одного человека могли уже достичь миллионов человек. Дальше больше. И в XX-XXI веке научные открытия сыпятся, как из рога изобилия. Началась эпоха массовой коммуникации. Всё это позволило появиться всем чудесам техники, которые мы знаем. Так вот. Но хватит истории, пора перейти к чему-то по-настоящему интересному! В наше время люди изобретают вещи, которые показались бы абсурдной научной фантастикой людям позапрошлого поколения.

Далее нас ждут знания о строении и функционировании головного мозга, о методах его изучения, о существующих нейрокомпьютерных интерфейсах, и о будущих возможностях технического развития нашего мозга.

За помощь в оформлении статьи отдельная благодарность arielf

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть