Historia e kërkimit të trurit nga Egjipti i Lashtë deri në fillim të shekullit të 20-të. Zbulim sensacional në fushën e kërkimit të trurit Një shkencëtar që studioi funksionimin e trurit të njeriut

Njerëzimi filloi të eksplorojë trurin dhe të mendojë për qëllimin e tij shumë kohë përpara ardhjes së shkencës në formën e saj moderne. Gjetjet arkeologjike tregojnë se në vitet 3000-2000 pes, njerëzit tashmë praktikonin në mënyrë aktive kraniotominë, me sa duket si një mënyrë për të parandaluar dhimbjet e kokës, epilepsinë dhe çrregullimet mendore. Mjekët dhe anatomistët grekë të lashtë Herophilus dhe Erasistratus jo vetëm që e quanin trurin qendrën e sistemit nervor, por gjithashtu besonin se inteligjenca "shfaqet" në tru i vogël. Në mesjetë, kirurgu italian Mondino de Luzzi propozoi që truri të përbëhet nga tre seksione - ose "fshikëza": pjesa e përparme është përgjegjëse për ndjenjat, e mesme është për imagjinatën dhe e pasme ruan kujtimet.

Nuk ishin vetëm shkencëtarët që kontribuan në këtë proces. Në vitin 1848, ndërtuesi amerikan Phineas Gage, ndërsa punonte në një hekurudhë, mori një lëndim të tmerrshëm: një kunj metalik hyri në kafkën e tij nën grykën e syrit dhe doli në kufirin e kockave ballore dhe parietale. Megjithatë, burri jetoi relativisht i sigurt për më shumë se dhjetë vjet. Vërtetë, të njohurit pohuan se si rezultat i incidentit ai ndryshoi - për shembull, ai dukej se u bë më i nxehtë. Dhe megjithëse ka shumë pika të verbëra në këtë histori, në një kohë ajo ndezi një diskutim të nxehtë rreth funksioneve të zonave të ndryshme të trurit.

Në ditët e sotme, studimi i trurit është fushë e jo një, por e shumë degëve të shkencës. Neurobiologjia merret me çështje që lidhen me funksionimin e receptorëve. Neurofiziologjia - tiparet e rrjedhës së proceseve fiziologjike në tru. Psikofiziologjia - marrëdhënia midis trurit dhe psikikës. Neurofarmakologjia - efekti i barnave në sistemin nervor, duke përfshirë trurin. Ekziston edhe një drejtim relativisht i ri - neuroekonomia: studion proceset e zgjedhjes dhe të vendimmarrjes. Neuroshkencat më themelore konjitive fokusohen në studimin e llojeve të ndryshme të perceptimit, proceseve komplekse mendore dhe fenomeneve të lidhura me të folurin, dëgjimin e muzikës, shikimin e filmave, etj.

Pse po bëhet kjo?

Është logjike të supozohet se çdo organ i trupit të njeriut studiohet kryesisht për të mësuar se si ta trajtojmë në mënyrë efektive nëse është e nevojshme. Por truri është një sistem shumë kompleks dhe interesant për t'u kufizuar në një qasje utilitare. Ka qindra laboratorë në universitete në mbarë botën që studiojnë aspekte krejtësisht të ndryshme të aktivitetit të trurit. Disa fokusohen në lloje specifike të çrregullimeve mendore - për shembull, skizofrenia. Të tjerët janë në gjumë. Akoma të tjerët bazohen në emocione. Të tjerë ende duan të zbulojnë se çfarë ndodh me trurin kur një person përjeton stres ose pi alkool: këtë e bën edhe laboratori psikofiziologjik i Institutit të Psikologjisë të Akademisë së Shkencave Ruse.

akindo/gettyimages.com

Rezultati i një hulumtimi të tillë nuk është gjithmonë një metodë për zgjidhjen e një problemi specifik që lidhet me aktivitetin e trurit. Neuroshkencëtarët shpesh marrin informacione që kryesisht na ndihmojnë të kuptojmë më mirë specifikat e marrëdhënieve midis njerëzve dhe të zbulojmë, për shembull, me çfarë kriteresh i renditim të tjerët si "ne" dhe "të huaj". Çfarë të bëni më pas me këtë njohuri, si ta zbatoni atë në praktikë është një pyetje e mirë.

Nga ana tjetër, eksperimentet me trurin "standard" të njeriut dhe stimujt natyralistë u japin shkencëtarëve një shans për të kuptuar pse truri i dikujt funksionon ndryshe. Në Universitetin Finlandez Aalto po kryhen eksperimente me pjesëmarrjen e personave me sindromën Asperger. Si rregull, kjo veçori zhvillimore ndikon shumë në funksionet emocionale dhe aftësinë për ndërveprim shoqëror. Eksperimentet tregojnë se kur një person "i zakonshëm" shikon njerëzit e tjerë të komunikojnë, ka një nivel të lartë sinkronizimi në zonat shqisore të trurit, në zonat e përfshira në përpunimin e informacionit social dhe proceset e formimit të emocioneve. Por në një person me sindromën Asperger, një sinkronizim i tillë është shumë më pak i theksuar. Shkencëtarët shpresojnë që përfundimisht të kuptojnë se si të ndihmojnë ata që fillimisht e kanë më të vështirë të përshtaten me shoqërinë.

Ka laboratorë që angazhohen në kërkime të aplikuara dhe themelore. Në vitin 2012, shkencëtarët nga Universiteti Hebraik i Jerusalemit krijuan një pajisje që u lejon njerëzve të verbër të "shikojnë" përmes dëgjimit. Ai përbëhej nga syze dhe një kamerë e vogël që regjistronte informacionin vizual dhe një program i veçantë e konvertonte atë në sinjale zanore. Kështu, një person i privuar nga shikimi mund të njohë objekte shtëpiake afër, njerëz të tjerë dhe madje edhe shkronja të mëdha. Në të njëjtën kohë, zhvilluesit e pajisjes zbuluan se në trurin e dikujt që mëson të "shikojë" me ndihmën e dëgjimit, aktivizohen të njëjtat rryma si te dikush që sheh në mënyrën tradicionale - me sy. Kështu, bota shkencore përballet me një problem thelbësor, themelor: a është korteksi vizual i trurit përgjegjës për vizionin në kuptimin e zakonshëm? Dhe çfarë është vizioni gjithsesi?

Supozohet gjithashtu se një nga rezultatet e një studimi skrupuloz dhe gjithëpërfshirës të trurit do të jetë mundësia e krijimit të inteligjencës artificiale. Në vitin 2005, u lançua projekti i famshëm shumë miliardë dollarësh Blue Brain, qëllimi i të cilit ishte të krijonte një model kompjuterik të trurit të njeriut dhe të simulonte vetëdijen. Deri më tani gjërat janë ende atje, por shumë përfaqësues të botës shkencore janë mjaft skeptikë - qoftë edhe vetëm sepse ne nuk e dimë saktësisht se çfarë është vetëdija. Ka edhe kufizime teknike: për të simuluar trurin e një maceje në nivelin më bazë, nevojitej një nga superkompjuterët më të mëdhenj në botë. Truri i njeriut, natyrisht, është shumë më kompleks.

Metodat dhe eksperimentet

Metodat aktuale të kërkimit të trurit mund të renditen bazuar në dy kritere. E para është frekuenca e mbledhjes së informacionit: ajo varion nga milisekonda në disa sekonda. E dyta është zgjidhja hapësinore: sa detaje mund të shohim në vetë trurin. Kështu, elektroencefalografia është e aftë të mbledhë të dhëna me një frekuencë shumë të lartë. Por fMRI (imazhi funksional i rezonancës magnetike) ju lejon të mbuloni milimetra katrorë të trurit, dhe kjo është shumë, pasi ka rreth 100,000 neurone në një milimetër katror.

akindo/gettyimages.com

Ka edhe encefalografi magnetike, tomografi me emetim pozitron, stimulim magnetik transkranial. Metodat zakonisht përmirësohen drejt joinvazivitetit: ne duam të mësojmë sa më shumë për trurin e një personi të gjallë me pasoja minimale për shëndetin dhe gjendjen e tij psikologjike. Për më tepër, ishte me ardhjen e fMRI që shkencëtarët filluan të studiojnë fjalë për fjalë të gjitha aspektet e aktivitetit të trurit. Mund të marrim pothuajse çdo lloj sjelljeje dhe të jemi të sigurt se do të ketë patjetër një laborator në botë që e studion atë duke përdorur fMRI.

Ju mund të kuptoni se si shkencëtarët e bëjnë këtë duke përdorur shembullin e një eksperimenti shumë themelor. Le të themi se duam të dimë nëse aktiviteti i trurit të një personi ndryshon kur shikon fytyrat e njerëzve të tjerë dhe kur shikon shtëpitë. Përzgjidhen një sërë fotografish, që përshkruajnë një shumëllojshmëri të gjerë shtëpish dhe një shumëllojshmëri fytyrash. Ato përzihen dhe rendi i tyre është i rastësishëm. Është e nevojshme që të mos ketë modele në sekuencë: nëse, për shembull, pas tre shtëpive shfaqet gjithmonë një fytyrë, do të lindë pyetja për besueshmërinë e rezultateve të eksperimentit.

Përpara se ta vendosni subjektin në skanerin fMRI, ai duhet të hiqet nga të gjitha bizhuteritë metalike dhe të paralajmërohet që të mos vendosë duart në unazë. Gjatë skanimit, ndodh një ndryshim i shpejtë në fushën magnetike, e cila, sipas ligjeve të fizikës, shkakton një rrymë elektrike në një lak të mbyllur. Ndjesitë nuk janë vdekjeprurëse të pakëndshme, por ata që kanë provuar zakonisht nuk duan t'i përsërisin ato. Për tridhjetë deri në dyzet minuta, një person shtrihet në skaner dhe shikon imazhet e shtëpive dhe fytyrat që shfaqen në ekran. Është e rëndësishme që ai të mos bjerë në gjumë gjatë procesit: kalimi nëpër eksperimente të tilla shpesh është mjaft i mërzitshëm. Por ata ofrojnë një shpërblim - le të themi, disa bileta filmi falas.

Këtu përfundon pjesa pak a shumë interesante dhe fillon pjesa e vështirë dhe mosmirënjohëse: shkencëtari do të duhet të përpunojë informacionin e marrë duke përdorur metoda të ndryshme statistikore, në mënyrë që rezultati të mund të përpilohet në një artikull dhe të botohet në një revistë shkencore. Kapja kryesore këtu është se ka dhjetëra mijëra mënyra për të kombinuar faza të ndryshme të transformimit të të dhënave, kështu që arritja e një rezultati të rremë pozitiv nuk është aq e vështirë.

akindo/gettyimages.com

Në vitin 2009, në San Francisko u krye një eksperiment që më vonë u bë legjendar. Shkencëtarët vendosën salmon të ngordhur të Atlantikut në një skaner fMRI dhe i treguan fotografi të njerëzve në situata të ndryshme sociale. Kur të dhënat u llogaritën, doli se truri i salmonit nuk reagonte vetëm ndaj stimujve: peshku përjetoi emocione. Sigurisht, salmoni i ngordhur nuk është në të vërtetë i aftë për ndjeshmëri, por për shkak të marzhit të gabimit - ose të ashtuquajturit zhurmë statistikore - që lind kur analizojmë të dhënat e mbledhura duke përdorur fMRI, mund të marrim një efekt të rëndësishëm. Kush kërkon do të gjejë gjithmonë.

Deri vonë, problemi ishte rënduar nga fakti se revistat perëndimore pranonin artikuj që përshkruanin kryesisht vetëm rezultatet pozitive të eksperimenteve. Nëse hipoteza e laboratorit nuk konfirmohej, të dhënat e marra hidheshin në thelb në koshin e plehrave. Tani imagjinoni: njëqind laboratorë kryen të njëjtin eksperiment. Thjesht statistikisht, pesë prej tyre mund të kenë rezultate pozitive. Një artikull i shkruar nga përfaqësues të një laboratori të tillë do të botohet, edhe nëse 95 eksperimentet e mbetura treguan një rezultat negativ. Për të luftuar shtrembërime të tilla, tani është shfaqur një opsion i rëndësishëm: tani një studim mund të ri-regjistrohet me një garanci botimi pavarësisht nga rezultati - gjëja kryesore është që gjithçka të kryhet në mënyrë rigoroze sipas planit.

E veçanta e punës së një shkencëtari është se ai duhet të dijë shumë, qoftë edhe vetëm brenda fushës së tij. Megjithatë, sa më shumë të dini, aq më shumë dyshoni. Dhe sa më të larta të jenë gjasat që herët a vonë do të hasni diçka që kundërshton rrënjësisht bindjet tuaja. Prandaj, kur komunikojnë me median, shkencëtarët pothuajse kurrë nuk e përdorin fjalën "në mënyrë të paqartë". Në vend të kësaj ata thonë: "ka shumë të ngjarë", "ndoshta", "mund të hamendësojmë".

Për gazetarët dhe lexuesit, formulime të tilla nuk tingëllojnë shumë joshëse, për ta thënë butë. Psikika e njeriut është krijuar në atë mënyrë që ai dëshiron të dijë saktësisht se nga çfarë përbëhet trupi i tij, përfshirë trurin e tij. Mundësitë ose nuk i interesojnë ose i shkaktojnë ankth. Për më tepër, shumë njerëz në përgjithësi nuk i lexojnë lajmet përtej titullit. Si rezultat, informacioni për kërkimet më të fundit shkencore shpesh na arrin në një formë të shtrembëruar, pjesërisht sepse media dëshiron të tërheqë më shumë shikime, por ka frikë se mos e tremb audiencën me formulime shumë të paqarta.

Në vitin 2007, një valë raportesh përfshiu mediat ruse për shkencëtarët nga University College London, të cilët zbuluan se alkooli përmirëson funksionin e trurit. Pas ekzaminimit më të afërt, rezultoi se meqenëse alkooli përmirëson rrjedhjen e gjakut në tru, i cili, nga ana tjetër, lidhet me përmirësimin e aftësive mendore, mund të ketë një efekt pozitiv, por pasojat negative të konsumit të tepërt të alkoolit e tejkalojnë atë qartë.

Vetëm pak vite më parë, shtypi perëndimor mbuloi gjerësisht projektin No More Woof, krijuesit e të cilit propozuan përdorimin e një mjeti të bazuar në elektroencefalografi për të lexuar mendimet e qenve dhe për t'i "përkthyer" ato në gjuhën njerëzore. Por, së pari, EEG është larg nga metoda më e saktë e mbledhjes së të dhënave. Së dyti, si mund të dimë se si duhet të përcillen mendimet e qenve përmes të folurit në anglisht? Së treti, nuk ka studime që do të vërtetonin se të gjitha kafshët, duke përfshirë njerëzit dhe qentë, flasin dialekte të ndryshme të së njëjtës gjuhë globale. Por mediat brohorisnin: urray, më në fund do të mësojmë të kuptojmë Topat dhe Bobbies tonë!

akindo/gettyimages.com

Së dyti, kujdes nga deklaratat kategorike. Le të themi se nëse materiali thotë se shkencëtarët kanë gjetur një "zonë dashurie" në tru, mbani në mend se një nga tendencat moderne është studimi i trurit jo si një konstruktor i përbërë nga elementë plotësisht autonome, por si një rrjet kompleks. . Dhe "dashuria" është një koncept shumë i paqartë për të nxjerrë një lloj përkufizimi universal për të.

Së treti, kushtojini vëmendje burimit. Gazetarët shpesh lidhen jo me artikullin origjinal në një revistë shkencore, por me një botim në një portal tjetër lajmesh në internet apo edhe në një blog. Për një mendje kureshtare një referencë e tillë duhet të duket jo bindëse.

Së katërti, bëni pyetjen në internet: "Kush janë gjithë këta njerëz?" Nën etiketën "shkencëtarët", mund të shfaqen në media si punonjës të vërtetë të laboratorëve të mirënjohur ashtu edhe entuziastë amatorë që mbledhin para për zbulimin e tyre "revolucionar" duke përdorur platforma crowdfunding.

Së pesti, gjeni origjinalin. Nga abstrakti (një përmbledhje e shkurtër e thelbit të artikullit) shpesh është e qartë se çfarë vërtetuan saktësisht shkencëtarët dhe me cilat metoda. Po, abonimi në shumë revista paguhet. Por ka faqe PubMed dhe Google Scholar që ju lejojnë të kërkoni tekstet e botimeve shkencore.

Ndryshe nga stereotipet, shkenca nuk mund të na japë një garanci 100% për asgjë. Nuk mund ta ndajë të vërtetën nga gjithçka tjetër me një vijë të trashë e të pashlyeshme. Por ajo mund t'i afrohet sa më shumë të vërtetës përmes shumë eksperimenteve të përsëritura të kryera në pjesë të ndryshme të globit, rezultatet e të cilave gradualisht do të konvergojnë në një pikë. Përafërsisht. Me një probabilitet të caktuar.

LIBËR PËR 10 VJETORIN E INSTITUTIT TË TRURIT TË NJERIUT

Medvedev Svyatoslav Vsevolodovich
Instituti i trurit të njeriut RAS

Problemi i studimit të trurit të njeriut, problemi i marrëdhënies midis trurit dhe psikikës, është një nga problemet më emocionuese të paraqitura në shkencë. Qëllimi është të njohim diçka të barabartë në kompleksitet me vetë instrumentin e njohjes. Në fund të fundit, gjithçka që është studiuar deri më tani: atomi, galaktika dhe truri i një kafshe ishte më i thjeshtë se truri i njeriut. Nga pikëpamja filozofike, nuk dihet nëse zgjidhja e këtij problemi është e mundur në parim. A kemi ne madje një mundësi themelore për të studiuar këtë tru, për të kuptuar plotësisht se çfarë po ndodh në të? Në fund të fundit, mjetet kryesore të dijes nuk janë instrumentet apo metodat; përsëri, ai mbetet truri ynë njerëzor. Zakonisht truri + pajisja që studion ndonjë fenomen ose objekt është më kompleks se ky objekt, në këtë rast ne po përpiqemi të veprojmë në kushte të barabarta - truri kundër vetvetes.

Ishte përmasa e madhe e detyrës që tërhoqi mendjet e mëdha. Hipokrati, Aristoteli, Dekarti dhe shumë të tjerë shprehën idetë e tyre për parimet e trurit. Në shekullin e kaluar, bazuar në krahasimet klinike dhe anatomike, u zbuluan rajonet e trurit përgjegjës për të folurit (Broca dhe Wernicke). Sidoqoftë, kërkimi i vërtetë shkencor i trurit filloi në veprat e bashkatdhetarit tonë të shkëlqyer I.M. Sechenov. Më tej V.M. Bekhterev, I.P. Pavlov. . . Këtu do të ndaloj së renditur emrat, pasi ka pasur shumë studiues të shquar të trurit në shekullin e njëzetë dhe rreziku për të humbur dikë (sidomos ata që jetojnë sot, Zoti na ruajtë) është shumë i madh. U bënë zbulime të mëdha. Sidoqoftë, vështirësia kryesore në studimin e trurit të njeriut mbeti varfëria ekstreme e qasjeve metodologjike: testet psikologjike, vëzhgimet klinike dhe, duke filluar nga vitet '30, elektroencefalogramet. Në thelb, kjo është ose një paradigmë e kutisë së zezë, ose një përpjekje për të mësuar se si funksionon një televizor nga zhurma e llambave dhe transformatorëve dhe temperatura e kasës, ose, së fundi, roli funksional i njësisë është studiuar bazuar në atë që ndodh me pajisjen nëse kjo njësi është e prishur. Megjithatë, duhet theksuar se morfologjia e trurit tashmë është studiuar mjaft mirë.

Kishte një vështirësi tjetër - moszhvillimi i ideve për funksionimin e qelizave nervore individuale. Kështu, nuk kishte njohuri të plota për tullat dhe nuk kishte mjete të nevojshme për studimin e tërësisë. Në një farë mase, mund të themi se konceptet teorike u zhvilluan shumë më plotësisht sesa baza eksperimentale. Që atëherë, hapa vërtet gjigantë janë arritur nga veprat e Eccles dhe P.G. Kostyuk në kuptimin e mekanizmave të funksionimit të qelizës nervore. Është bërë shumë më e qartë se si funksionon një neuron. Megjithatë, pyetja se si funksionon bashkësia e qelizave nervore nuk u zgjidh automatikisht.

Në fakt, përparimi i parë në studimin e funksionimit të trurit të njeriut (siç përcaktohet nga Akademiku N.P. Bekhtereva) u shoqërua me kërkimin në kushtet e kontaktit të drejtpërdrejtë shumëpikësh me trurin e njeriut kur përdor metodën afatgjatë dhe afatshkurtër. elektroda të implantuara për diagnostikimin dhe trajtimin e pacientëve. Me kalimin e kohës, vendosja e kësaj metode përkoi me fillimin e të kuptuarit se si funksionon një neuron individual, si transferohet informacioni nga neuroni a në neuronin y dhe përgjatë nervit. Për herë të parë në vendin tonë, akademiku N.P. Bekhtereva dhe stafi i saj filluan të punojnë në kontakt të drejtpërdrejtë me trurin e njeriut.

Rezultatet e marra nga ky zbulim i parë dhanë informacion jetik rreth mënyrës sesi truri punon për të mbështetur aktivitetet më të larta. Janë marrë të dhëna për jetën e zonave individuale të trurit, për marrëdhëniet midis korteksit dhe nënkorteksit, për aftësitë kompensuese të trurit dhe shumë më tepër. Sidoqoftë, këtu kishte një problem: truri përbëhet nga dhjetëra miliarda neurone, dhe me ndihmën e elektrodave ishte e mundur të vëzhgoheshin dhjetëra, dhe jo gjithmonë ato që nevojiteshin për kërkime, por ato pranë të cilave ishte elektroda terapeutike. e vendosur.

Në vitet shtatëdhjetë, për shkak të përmirësimit dramatik në bazën elementare të elektronikës, një revolucion teknik ndodhi në botë. U shfaqën kompjuterë personalë. Janë shfaqur mundësi metodologjike për të eksploruar edhe më plotësisht botën e brendshme të qelizës nervore dhe, ajo që është shumë e rëndësishme për ne, janë shfaqur metoda të reja të introskopisë. Këto janë magnetoencefalografia, rezonanca magnetike funksionale dhe tomografia me emetim pozitron. Aftësitë e reja kompjuterike kanë ringjallur praktikisht kërkimin për mbështetjen e trurit për funksionet më të larta duke përdorur elektroencefalografinë dhe potencialet e evokuara. Kështu, aftësitë e reja teknologjike ndërtuan themelet për një përparim të ri. Kjo në fakt ndodhi në mesin e viteve tetëdhjetë.

Kështu, interesi shkencor dhe mundësia e përmbushjes së tij më në fund përkonin. Me sa duket, kjo është arsyeja pse Kongresi Amerikan i shpalli vitet nëntëdhjetë si një dekadë të studimit të trurit të njeriut. Kjo iniciativë u bë shpejt ndërkombëtare. Në ditët e sotme, qindra laboratorë më të mirë po punojnë në kërkimin e trurit të njeriut në të gjithë botën.

Duhet thënë se në atë kohë (kjo nuk është krahasim, por deklaratë) në nivelet e larta të pushtetit kishte shumë njerëz të zgjuar që mbështesnin shtetin. Profesionistë që mendojnë edhe për të mirën e vendit. Prandaj, ne kuptuam gjithashtu nevojën për të studiuar trurin e njeriut dhe propozuam, në bazë të një ekipi të krijuar dhe të udhëhequr nga Akademiku N.P. Bekhtereva, të organizojmë Institutin e Trurit të Njeriut të Akademisë së Shkencave Ruse si një qendër shkencore dhe praktike për studimi i trurit të njeriut dhe krijimi mbi këtë bazë i metodave të reja për trajtimin e sëmundjeve të tij .

Çfarë e dallon IMP RAS nga institutet e tjera fiziologjike dhe mjekësore të një profili të ngjashëm?

Ne shqyrtojmë para së gjithash saktësisht se çfarë e bën një person njeri. Instituti ynë është i fokusuar në mënyrë specifike në kërkime që nuk mund të studiohen te kafshët. Tradicionalisht, shumica e hulumtimeve të trurit janë kryer te kafshët, por të dhënat e marra nga lepujt ose minjtë nuk ofrojnë gjithmonë një kuptim adekuat se si funksionon truri i njeriut. Ka fenomene që mund të studiohen vetëm te njerëzit. Për shembull, një nga temat që po zhvillohet në laboratorin e tomografisë së emetimit të pozitronit është studimi i organizimit të trurit të përpunimit të të folurit, drejtshkrimit dhe sintaksës së tij. Pajtohem që kjo është e vështirë për të studiuar në një miu. Ne kryejmë studime psikofiziologjike mbi vullnetarët duke përdorur të ashtuquajturat. teknikë jo invazive. E thënë thjesht, pa “hyrë” brenda trurit dhe pa shkaktuar ndonjë shqetësim të veçantë: për shembull, ekzaminime tomografike ose harta të trurit duke përdorur teknika elektroencefalografike.

Por ndodh që një sëmundje ose aksident "krye një eksperiment" në trurin e njeriut: për shembull, fjalimi ose kujtesa e pacientit është e dëmtuar. Në këtë situatë, është e mundur të ekzaminohen ato zona të trurit, funksionimi i të cilave është i dëmtuar. Ose, përkundrazi, pacienti ka humbur ose dëmtuar një pjesë të trurit të tij, dhe shkencëtarëve u jepet një mundësi unike për të studiuar se cilat "detyra" truri nuk mund të kryejë me një shkelje të tillë. Kjo metodologji u shfaq në kohët e lashta, lulëzoi në gjysmën e dytë të shekullit të 19-të dhe përdoret me sukses edhe sot e kësaj dite. Është e papranueshme të eksperimentosh me një person, por një sëmundje është si një eksperiment i ngritur nga vetë natyra, dhe në procesin e trajtimit të tij, merren informacione të paçmuara për mekanizmat e trurit.

Drejtimet kryesore të veprimtarisë së institutit janë kërkimet themelore në organizimin e trurit të njeriut dhe funksionet e tij komplekse mendore: të folurit, emocionet, vëmendjen, kujtesën, krijimtarinë. Në subjekte të shëndetshme dhe në pacientë. Në të njëjtën kohë, shkencëtarët duhet të kërkojnë metoda për trajtimin e atyre pacientëve tek të cilët këto funksione të rëndësishme të trurit janë të dëmtuara. Kjo është arsyeja pse një nga drejtimet kryesore të punës sonë është optimizimi i diagnostikimit dhe trajtimit të sëmundjeve të trurit. Për këtë qëllim, instituti ka një klinikë me 160 shtretër. Dy detyra - kërkimi dhe trajtimi - janë të lidhura pazgjidhshmërisht në punën e punonjësve tanë. Kombinimi i kërkimit themelor dhe punës praktike me pacientët ishte një nga parimet kryesore të punës së institutit, i zhvilluar nga drejtoresha e tij shkencore Natalya Petrovna Bekhtereva.

Është prania e klinikës ajo që përcakton në masë të madhe mundësitë e kërkimit themelor dhe të aplikuar në HMI. Prandaj, para së gjithash, disa fjalë për të. Ne kemi mjekë dhe infermierë të shkëlqyer, shumë të kualifikuar. Është e pamundur pa këtë: në fund të fundit, ne jemi në ballë dhe na duhen kualifikimet më të larta për të kryer gjëra të reja jo rutinë. Ne kryejmë pothuajse të gjitha manipulimet standarde dhe së bashku me to, trajtimi kirurgjik i epilepsisë dhe parkinsonizmit, kryhen operacione psikokirurgjike, duke përfshirë trajtimin kirurgjik të sindromës obsesive-kompulsive të shkaktuar nga heroina, "transplantin e trurit" të famshëm, ose më mirë implantimin e trurit të fetusit. indet, trajtimi i magnetizmit, simulimi i trurit, trajtimi i afazisë duke përdorur stimulimin elektrik dhe shumë më tepër. Ne kemi grumbulluar përvojë dhjetëvjeçare në ekzaminimet klinike duke përdorur tomografinë me emetim pozitron. Shifrat tregojnë një pjesë të vogël të asaj që mund të diagnostikojë kjo metodë tomografike. Kemi pacientë të sëmurë rëndë dhe përpiqemi të ndihmojmë duke përdorur metodat e mësipërme edhe kur të gjitha përpjekjet e tjera kanë qenë të pasuksesshme. Sigurisht, kjo nuk është gjithmonë e mundur. Por është e pamundur të japësh garanci të pakufizuara në trajtimin e njerëzve dhe nëse dikush i jep ato, gjithmonë ngre dyshime shumë serioze.

Pothuajse çdo laborator i institutit është i lidhur me departamentet e klinikës, dhe ky është çelësi i shfaqjes së vazhdueshme të metodave dhe qasjeve të reja ndaj trajtimit.

Një lloj drejtimi i pashmangshëm për Institutin tonë të Trurit të Njeriut është studimi i funksioneve më të larta të trurit: vëmendja, kujtesa, të menduarit, të folurit, emocionet, kreativiteti. Për këto probleme po punojnë disa laboratorë, ndër të cilët ai që drejtoj unë, laboratori i Akademik N.P. Bekhtereva, laboratori i Doktorit të Shkencave Biologjike, laureati i Çmimit Shtetëror të BRSS Yu.D. Kropotov. Këto studime themelore janë një nga linjat kryesore teorike të PUN. Funksionet e trurit që janë unike për njerëzit ose që janë veçanërisht të theksuara te njerëzit studiohen duke përdorur qasje të ndryshme: një elektroencefalogram "i rregullt", por në një nivel të ri të hartës së trurit, potencialet e evokuara janë gjithashtu në një nivel të ri, regjistrimi i këtyre proceseve së bashku me aktiviteti impulsiv i neuroneve në kontakt të drejtpërdrejtë me indin e trurit në kushtet e përdorimit terapeutik dhe diagnostik të elektrodave të implantuara dhe, së fundi, teknika e tomografisë së emetimit të pozitronit.

Punimet e Akademik N.P. Bekhtereva në këtë fushë u mbuluan gjerësisht në shtypin shkencor dhe popullor shkencor. Ajo filloi një studim sistematik të mbështetjes së trurit të fenomeneve mendore edhe kur shumica dërrmuese e shkencëtarëve e konsideronin praktikisht të pamundur, domethënë "është e mundur, sigurisht", por vetëm në parim, në të ardhmen e largët, duke përdorur një teknologji të ndryshme. . Sa mirë që, të paktën në shkencë, e vërteta nuk varet nga qëndrimi i shumicës, e cila, meqë ra fjala, tani thotë se ky hulumtim është i domosdoshëm, prioritar etj.!

Do të doja të shënoja disa rezultate interesante, jo më të rëndësishmet, por ato që do të doja të përmendja brenda artikullit. Detektori i gabimeve. Secili prej nesh ka hasur në punën e tij. Ju largoheni nga shtëpia dhe tashmë në rrugë një ndjenjë e çuditshme fillon t'ju mundojë: "Diçka nuk është në rregull". Ti kthehesh - ashtu është, ke harruar të fikësh dritën në banjë. Kjo do të thotë, ju humbët veprimin stereotipik dhe mekanizmi i kontrollit në tru ndizet menjëherë. Ky mekanizëm u gjet në mesin e viteve gjashtëdhjetë dhe u përshkrua nga N.P. Bekhtereva dhe kolegët e saj në literaturë, përfshirë letërsinë perëndimore. Në fillim të viteve nëntëdhjetë, zbulimi i gabimeve u zbulua jo vetëm në strukturat e thella, por edhe në korteks. Studimet e mekanizmave nervorë të zbulimit të gabimeve në procesin e aktivitetit mendor kanë konfirmuar statistikisht të besueshme ndryshimin në reagimin e një numri të kufizuar popullatash nervore të korteksit parietal të hemisferës së djathtë (fusha 7) dhe sulkusit Rolandic (fusha 1- 4) në formën e një rritje fazike të frekuencës së shkarkimeve vetëm në prova me detyra ekzekutimi të gabuara. Në korteksin parietal superior, u gjetën dy popullata neuronale në të cilat reagimet selektive ndaj përfundimit të gabuar të testit u vunë re vetëm gjatë marrjes nga kujtesa afatshkurtër. Në një popullatë neuronale, në korteksin perirolandik, reagime të tilla u gjetën vetëm gjatë memorizimit, dhe në një tjetër, në rajonin parietotemporal, këto reagime u gjetën si gjatë memorizimit ashtu edhe gjatë marrjes nga memoria afatshkurtër kur testi ishte kryer gabimisht.

Tani detektori i gabimeve është "rizbuluar" në Perëndim nga njerëz që e njohin punën e shkencëtarëve tanë, por që nuk hezitojnë të marrin hua drejtpërdrejt, të themi, nga "ata rusë". Madje u emërua saktësisht si në veprat e N.P. Bekhtereva. Në përgjithësi, meqë ra fjala, zhdukja e një fuqie të madhe, për ta thënë butë, ndryshoi qëndrimin ndaj nesh. Rastet e plagjiaturës së drejtpërdrejtë janë shtuar.

Hulumtimi mbi të ashtuquajturin mikromaptim të trurit. Studimet tona zbuluan mikrokorrelacione të aktiviteteve të ndryshme. Mikro këtu do të thotë në nivelin e grupeve individuale të qelizave. Madje gjetëm mekanizma të tillë të papritur si një detektor për korrektësinë gramatikore të një fraze kuptimplote. Për shembull, "fjongo blu" dhe "fjongo blu". Kuptimi është i qartë në të dyja rastet. Por ka një grup të vogël, por krenarë neuronesh që "lind" kur gramatika prishet dhe i sinjalizon trurit për të. Pse është e nevojshme kjo? Ka të ngjarë që të kuptuarit e të folurit shpesh të vijë pikërisht nga analiza e gramatikës (kujtoni "bushin e ndezur" të Akademik Shcherba), dhe nëse ka diçka të gabuar me gramatikën, duhet të bëhet analiza shtesë.

U gjetën korrelacione të ndryshimit midis fjalëve dhe llogarive konkrete dhe abstrakte. Përveç këndvështrimit të përhapur në lidhje me lokalizimin e qendrave të numërimit dhe operacioneve aritmetike në korteksin cerebral të njeriut, është treguar se disa popullata neuronale në strukturat nënkortikale luajnë një rol të rëndësishëm në mekanizmat e trurit për mbështetjen e proceseve të përpunimit të shifrave. Në të njëjtën kohë, në strukturat nënkortikale, si dhe në korteksin cerebral të njeriut, ekzistojnë popullata neuronale që ofrojnë në mënyrë selektive faza të ndryshme të proceseve të përpunimit të numrave: si perceptimi i karakteristikave fizike të informacionit të paraqitur, veprimet e numërimit dhe aritmetikës, emërtimi i numrave, përgatitja e përgjigjes motorike të së ardhmes. Të dhënat e marra konfirmojnë teorinë e mbështetjes së trurit të aktivitetit mendor nga sistemi kortikal-nënkortikal me lidhje të shkallëve të ndryshme të ngurtësisë.

Tregohen ndryshimet në funksionimin e neuroneve gjatë perceptimit të një fjale në gjuhën amtare (kupa), një kuazi-fjalë në gjuhën amtare (chokhna) dhe një fjalë të huaj (waht - kohë në Azerbajxhan). Kjo do të thotë se popullata nervore (së bashku me të gjithë trurin, natyrisht) analizon pothuajse menjëherë strukturën fonetike(?) të fjalës dhe e klasifikon atë në lloje: kuptoj, nuk kuptoj, por diçka është e njohur dhe unë padyshim nuk e kuptoj.

U zbulua përfshirja e ndryshme e neuroneve në korteks dhe strukturave të thella për të siguruar aktivitetin. Në strukturat e thella, vërehet kryesisht një rritje në frekuencën e shkarkimeve, e cila nuk është shumë specifike në lidhje me zonën. Është sikur çdo problem të zgjidhet nga e gjithë bota. Një pamje krejtësisht e ndryshme në korteks. Specifikimi i lartë lokal i përgjigjeve. Neuroni thotë: "Ejani, djema, heshtni, kjo është puna ime dhe unë do ta vendos vetë". Dhe në të vërtetë, të gjithë neuronet, përveç disave, zvogëlojnë frekuencën e impulseve dhe vetëm ato të zgjedhura nga truri për një aktivitet të caktuar e rrisin atë.

Një nga drejtimet kryesore të punës së laboratorit është studimi i mekanizmave të mbështetjes së trurit për emocionet. Duke përdorur analizën e potencialeve të evokuara të regjistruara nga elektroda të implantuara dhe nga skalpi, duke përdorur analizën e rezultateve të PET, tregohet pjesëmarrja e një numri formacionesh të korteksit dhe nënkorteksit në sigurimin e nxitjes së emocioneve, zhvillimi i emocioneve pozitive dhe negative. . Figura tregon një sistem kompleks lidhjesh midis strukturave kortikale që lind gjatë ofrimit të emocioneve.

Aktualisht, nën udhëheqjen e N.P. Bekhtereva, janë organizuar kërkime për mbështetjen e trurit të krijimtarisë, domethënë aktivitetin, rezultati i të cilit nuk janë veprime mekanike ose të para-programuara me informacionin e paraqitur në detyrë. Le të shpjegojmë me një shembull të një detyre të ngjashme me atë që kemi përdorur aktualisht në studim. Nëse subjekti paraqitet me fjalët: "Unë, mbrëmje, dal, kopsht, marr frymë, freskët, ajër" dhe kërkohet të hartojë një tregim prej tyre, atëherë përmbajtja e tij është e qartë. Po sikur e njëjta detyrë, por fjalët: "unë, mbrëmje, ekzistencializëm, elektron, rosë, radar, balet, derr i egër?" Mundohuni t'i lidhni ato në një histori. Aktualisht, nuk mund të flasim ende për tërësinë e këtij hulumtimi, por mund të themi se ishte e mundur të zbuloheshin korrelacionet e aktivitetit krijues si në EEG ashtu edhe në rrjedhën e gjakut cerebral të studiuar duke përdorur PET. Por kjo do të thotë se ishte e mundur të spiunohej organizimi i, ndoshta, aktiviteteve më njerëzore të njohura.

Në përgjithësi, falë teknikës së tomografisë me emetim pozitron (ose shkurt PET), është bërë e mundur që njëkohësisht të studiohen në detaje të gjitha zonat e trurit që janë përgjegjëse për funksionet komplekse të trurit "njerëzor". Thelbi i metodës është se një sasi e vogël e një izotopi futet në një substancë që merr pjesë në transformimet kimike brenda qelizave të trurit, dhe më pas ne vëzhgojmë se si shpërndarja e kësaj substance ndryshon në zonën e trurit që intereson. ne. Nëse rrjedha e glukozës së etiketuar në mënyrë radioaktive në këtë zonë rritet, kjo do të thotë se metabolizmi është rritur, gjë që tregon rritjen e punës së qelizave nervore në këtë zonë të trurit.

Tani imagjinoni që një person po kryen një detyrë komplekse që kërkon që ai të dijë rregullat e drejtshkrimit ose të të menduarit logjik. Në të njëjtën kohë, qelizat e tij nervore janë më aktive në zonën e trurit "përgjegjëse" për këto aftësi. Forcimi i punës së qelizave nervore mund të regjistrohet duke përdorur PET në mënyrë indirekte, duke rritur rrjedhjen lokale të gjakut në zonën e aktivizuar. (Më shumë se njëqind vjet më parë, u tregua se rritja e aktivitetit të qelizave nervore çon në një rritje të fluksit lokal të gjakut cerebral në këtë zonë.)

Kështu, ishte e mundur të përcaktohej se cilat zona të trurit janë "përgjegjëse" për sintaksën, drejtshkrimin, kuptimin e të folurit dhe për zgjidhjen e problemeve të tjera. Ne paraqesim lëndë me detyra të organizuara në mënyrë të ndryshme, gjatë të cilave është e nevojshme të "përdoren" disa veçori të të folurit. Për shembull, fjalë individuale, fjali, tekst të lidhur. Duke krahasuar imazhet PET të marra nga ky aktivitet, ne mund të përcaktojmë se ku në tru ndodh përpunimi i një fjale individuale, ku është sintaksa dhe ku është kuptimi i tekstit. Zonat janë të dukshme që aktivizohen kur paraqiten fjalët, pavarësisht nëse duheshin lexuar apo jo. Zonat përgjegjëse për kuptimin e tekstit dhe të tjera. Është interesante, dhe kjo do të diskutohet më poshtë, ishte e mundur të zbuloheshin zona që aktivizohen për të "bërë asgjë".

Në studimet e mekanizmave të trurit të perceptimit të të folurit bazuar në rezultatet e një studimi PET duke përdorur rrjedhën lokale të gjakut, u zbulua se kur lexoni një tekst, ndryshimet kryesore ndodhin në zonën e lobit të përkohshëm të majtë (38, 22, 43, 41, 42, 40 dhe 38 fushat), 3, 4, 6, 44, 45 dhe 46 fusha dhe në të djathtë në zonën e 22, 41, 42, 38, 1, 3 dhe 6 fusha . Krahasimi me të dhënat nga studiues të tjerë na lejon të lidhim disa nga këto rezultate me proceset e memorizimit, leximit të fjalëve dhe të kuptuarit të kuptimit të a. U bë e mundur ndarja e zonave që lidhen me perceptimin e kuptimit dhe memorizimin e tekstit nga fushat që lidhen me përpunimin e fjalëve individuale. Këto rezultate lidhen me ato të marra më parë duke përdorur analizën e aktivitetit nervor. Rezultatet e marra nga studimi i aktivitetit nervor në lidhje me përfshirjen e zonave të trurit të vendosura në zona të tjera në prodhimin e të folurit, së bashku me zonat klasike, u konfirmuan gjithashtu. Gjatë studimit të mbështetjes cerebrale të të folurit, u hartuan zonat e korteksit cerebral të njeriut të përfshirë në ofrimin e fazave të ndryshme të analizës së karakteristikave ortografike dhe sintaksore. Korteksi medial ekstrastriat është treguar i përfshirë në përpunimin e strukturës ortografike të fjalëve; një pjesë e konsiderueshme e korteksit të përkohshëm të sipërm të majtë (zona e Wernicke) ka shumë të ngjarë të përfshihet në analizën semantike vullnetare dhe më pak të ngjarë në përpunimin e strukturës sintaksore; korteksi frontal inferior i hemisferës së majtë është një lidhje në sistemin e analizës semantike verbale, pjesëmarrja e tij e mundshme në përpunimin sintaksor është e kufizuar në përpunimin e formave të fjalëve dhe fjalëve funksionale, por jo në rendin e shfaqjes së tyre në një fjali; Pjesa e përparme e korteksit të përkohshëm sipëror është e përfshirë në përcaktimin e strukturës sintaksore të një fraze bazuar në analizën e rendit të fjalëve. Bazuar në analizën e rrjedhës së gjakut cerebral, ishte e mundur të tregohej se kur një personi prezantohet me një tekst koherent, edhe pa pasur nevojë ta lexojë atë - detyra ishte të numëronte pamjen e një shkronje të caktuar - truri është megjithatë në mënyrë të konsiderueshme. , më intensivisht i përfshirë në përpunimin e karakteristikave gjuhësore të stimujve, që shprehet në aktivizimin e zonave të caktuara sesa kur paraqitet me të njëjtën detyrë të të njëjtave fjalë, por të palidhura, të përziera në mënyrë të rastësishme.

Problemi i mbështetjes së trurit për vëmendjen e njeriut është shumë i rëndësishëm. Si laboratori im ashtu edhe laboratori i Yu.D. Kropotov po punojnë për këtë në institutin tonë. Hulumtimi po kryhet së bashku me një ekip shkencëtarësh të udhëhequr nga profesori finlandez R. Naatanen, i cili zbuloi korrelacionet elektrofiziologjike të të ashtuquajturit mekanizëm të vëmendjes së pavullnetshme. Për të kuptuar se për çfarë po flasim, imagjinoni situatën: një gjahtar kalon fshehurazi nëpër pyll, duke gjurmuar gjahun e tij. Por ai vetë është pre e një kafshe grabitqare, të cilën nuk e vëren, sepse është i vendosur vetëm të kërkojë një dre ose një lepur. Dhe befas një tingull kërcitës i rastësishëm në shkurre, ndoshta jo shumë i dukshëm midis cicërimave të zogjve dhe zhurmës së përroit, ia kthen menjëherë vëmendjen dhe jep një sinjal: "rreziku është afër". Mekanizmi i vëmendjes së pavullnetshme u formua te njerëzit në kohët e lashta si një mekanizëm sigurie, por funksionon edhe sot: për shembull, një person po drejton një makinë, dëgjon radio, dëgjon britmat e fëmijëve që luajnë në rrugë, i percepton të gjitha. tingujt e botës përreth, vëmendja e tij shpërndahet dhe papritmas trokitja e qetë e një motori e kthen menjëherë vëmendjen e tij tek makina - ai e kupton se diçka nuk shkon me motorin (nga rruga, ky është një fenomen thelbësisht i ngjashëm me një detektori i gabimeve). Ky ndërprerës i vëmendjes funksionon për çdo person. Ne zbuluam korrelacione PET të këtij mekanizmi dhe Yu.D. Kropotov zbuloi korrelacione elektrofiziologjike në pacientët me elektroda të implantuara. Qesharak. Këtë punë e përfunduam përpara një simpoziumi shumë të rëndësishëm dhe prestigjioz. Me ngut. Shkuam atje dhe ku të dy kishim raporte, me habi dhe një “ndjenjë kënaqësie të thellë” papritur vumë re se aktivizimi ishte në të njëjtat zona. Po, ndonjëherë dy njerëz të ulur pranë njëri-tjetrit duhet të udhëtojnë në një vend tjetër për të biseduar.

Çfarë morëm? PET korrelacionet e vëmendjes së pandërgjegjshme, të ashtuquajturat. fenomeni i negativitetit të mospërputhjes - kalimi i pavullnetshëm i vëmendjes në stimuj akustikë devijues. Janë kryer studime mbi negativitetin e mospërputhjes kur paraqiten si stimuj (tone) të thjeshta dëgjimore dhe më komplekse: akorde dhe fonema. Për të gjitha këto lloje stimujsh, u gjetën korrelacione të ngjashme të negativitetit të mospërputhjes. Modeli i parë i aktivizimit është i vendosur në rajonet e sipërme të përkohshme (lëvore dëgjimore) të të dy hemisferave, duke treguar një përgjigje ndaj ndryshimeve në ton, madje edhe ato të vogla, me aktivizim më të theksuar të korteksit të përkohshëm që ndodh kur stimujt devijues përzihen me ato standarde sesa kur paraqiten vetëm stimujt devijues. Aktivizimi më i theksuar ishte i pranishëm në hemisferën e djathtë, në përputhje me gjetjet e mëparshme elektrofiziologjike. Modeli i dytë ishte aktivizimi i lobit frontal dhe ato ishin të pranishme si kur stimuloheshin vetëm me stimuj devijues, ashtu edhe kur kombinoheshin me stimuj standardë dhe devijues. Vatra të aktivizimit paraballor ka pasur në lobin frontal, i cili gjithashtu korrespondon me të dhënat e mëparshme elektrofiziologjike, si dhe në rajonin e gyrit frontal të mesëm dhe sipëror. U vunë re gjithashtu aktivizime të korteksit cingulat anterior dhe aktivizime bilaterale të zonave parietale të pasme (aktivizimi parietal në anën e djathtë u përshkrua me magnetoencefalografi). Aktivizimi i lobit frontal ka shumë të ngjarë të jetë në themel të besimit të vetëdijshëm të subjektit në ndryshimin e një stimuli që tashmë është identifikuar në mënyrë të pandërgjegjshme nga korteksi dëgjimor i të dy hemisferave. Ky rol i lobit frontal si një strukturë zhvendosëse e vëmendjes mbështetet nga modelet e theksuara të aktivizimit që evokohen nga tonet devijuese kur paraqiten vetëm në intervale relativisht të gjata dhe të parregullta, siç dihet nga studimet e mëparshme. Aktivizimi i korteksit cingulat anterior dhe korteksit parietal mund të përfshihen në mekanizmat e trurit të ndërrimit të vëmendjes. Për më tepër, u zbulua aktivizimi i korteksit të izolimit Reilly, i cili nuk ishte i njohur nga studimet e mëparshme elektro- dhe magnetoencefalografike, por aktivizime të ngjashme u morën edhe nga rezultatet e regjistrimit të drejtpërdrejtë të potencialeve të evokuara nga këto struktura përmes elektrodave të implantuara në programimin e veprimit. laboratori i Institutit të Kimisë të Akademisë së Shkencave Ruse. Roli i kësaj strukture në mbështetjen e proceseve të vëmendjes është aktualisht i panjohur dhe i nënshtrohet studimit të mëtejshëm. Kështu, u identifikuan modele të aktivizimit të trurit që hedhin dritë mbi mekanizmat me të cilët stimujt devijues të dëgjimit shkaktojnë zhvendosje të pavullnetshme të vëmendjes.

Nëse mekanizmat e vëmendjes ndërpriten, atëherë mund të flasim për sëmundje. Në laboratorin e Yu.D. Kropotov studion fëmijët me të ashtuquajturin çrregullim të hiperaktivitetit të deficitit të vëmendjes. Këta janë fëmijë të vështirë, shpesh djem, që nuk mund të përqendrohen në klasë, shpesh i qortojnë në shtëpi dhe në shkollë, por në fakt duhet të trajtohen sepse disa mekanizma të caktuar të funksionit të trurit janë të prishur. Deri kohët e fundit, ky fenomen nuk konsiderohej si sëmundje dhe metodat "të forta" konsideroheshin metoda më e mirë për ta luftuar atë. Tani jo vetëm që mund të përcaktojmë praninë e kësaj sëmundjeje, por edhe të ofrojmë trajtim për fëmijë kaq të vështirë.

Çrregullimi i deficitit të vëmendjes karakterizohet nga tre komponentë: 1) mosvëmendja - pamundësia për t'u përqëndruar në një gjë për një kohë të gjatë; 2) impulsiviteti - pamundësia për të vonuar një përgjigje ndaj ndryshimeve në mjedis në mënyrë që të analizohen më me kujdes këto ndryshime; 3) shpërqendrimi patologjik - një reagim i tepruar orientues ndaj çdo stimuli të jashtëm që nuk lidhet me detyrën. Shumë shpesh këto çrregullime shoqërohen me hiperaktivitet, d.m.th. një gjendje e tillë kur aktiviteti i përgjithshëm motorik dhe i të folurit e tejkalon dukshëm atë normal. Ndodh në 5-10% të nxënësve të shkollës. Ky çrregullim i sjelljes nuk i lejon fëmijët që vuajnë nga kjo sëmundje të përshtaten me shkollën dhe familjen, ai shkakton reagime negative nga prindërit, mësuesit dhe madje edhe bashkëmoshatarët, sjell performancë të dobët akademike dhe shumë shpesh në fund çon në alkoolizëm, varësi nga droga dhe manifestime të tjera antisociale. Pikërisht për shkak të këtyre pasojave, çrregullimi i deficitit të vëmendjes është nën një vëmendje të ngushtë midis mjekëve, mësuesve dhe shkencëtarëve në SHBA, Japoni dhe Evropën Perëndimore. Në këto vende, mjete të konsiderueshme nga buxheti dhe kapitali privat shpenzohen për parandalimin, diagnostikimin dhe trajtimin e kësaj sëmundjeje. Që nga viti 1995, Laboratori i Neurobiologjisë së Programimit të Veprimit në Institutin e Trurit të Njeriut të Akademisë së Shkencave Ruse ka përfshirë në planin e tij të punës shkencore kërkime në korrelacionet elektrofiziologjike të deficitit të vëmendjes me qëllim përdorimin e tyre për diagnostikimin objektiv të kësaj sëmundjeje.

Megjithatë, do të doja të mërzitja disa lexues të rinj. Jo çdo shaka është e lidhur me këtë sëmundje, dhe më pas. . . Metodat "të forta" janë të justifikuara.

Një person, duke jetuar në një botë komplekse dhe vazhdimisht në ndryshim, ka një repertor të madh të programeve të veprimit që ai është në gjendje të kryejë në situata të ndryshme. Këto veprime përfshijnë funksione të thjeshta dhe komplekse perceptuese (të tilla si gjykimi i ngjyrës ose formës së një imazhi vizual), operacione të ndryshme mendore (të tilla si llogaritja aritmetike ose loja e shahut) dhe akte motorike të drejtuara nga qëllimi (të tilla si kthimi i kokës në drejtimin e dëshiruar. drejtimi dhe lëvizja e një pike shahu). Në çdo moment të kohës, një person zgjedh (përzgjedh) nga i gjithë ky grup i madh programesh veprimi vetëm ato që janë më të përshtatshmet në një situatë të caktuar. Proceset e trurit përgjegjës për këtë zgjedhje zakonisht grupohen së bashku nën emrin e proceseve të kontrollit (në kuptimin e gjerë e) ose vëmendjes selektive dhe kontrollit motorik (në kuptimin e ngushtë e). Hulumtimet nga laboratori i Kropotov kanë treguar se mekanizmat e kontrollit qendror ndahen në proceset e përfshirjes në një veprim të nevojshëm (fillimi, zgjedhja e një akti shqisor-motor-njohës) dhe proceset e shtypjes së veprimit të panevojshëm. Këta dy mekanizma përfshijnë rrugët përpara dhe prapa në qarqet që lidhin korteksin, ganglionet bazale, talamusin dhe korteksin në një lak kompleks reagimi. Është treguar se proceset e përfshirjes dhe shtypjes zbulohen në komponentët pozitivë të potencialeve të evokuara të regjistruara nga sipërfaqja e kokës, dhe tek fëmijët me çrregullim të hiperaktivitetit të deficitit të vëmendjes, komponentët e përfshirjes dhe të shtypjes janë reduktuar ndjeshëm në amplitudë. Bazuar në rezultatet e këtyre studimeve, mund të supozohet se te fëmijët me çrregullim të hiperaktivitetit të deficitit të vëmendjes, mekanizmat e përfshirjes dhe frenimit të veprimeve janë të dëmtuara për shkak të hipofunksionit të ganglioneve bazale.

Pse është kjo e rëndësishme tani? Sepse është shfaqur një kriter objektiv për diagnostikimin e kësaj sindrome dhe monitorimin e trajtimit të tij. Siç rezultoi në rrjedhën e studimeve të shumta, në disa raste nuk janë fëmijët ata që duhet të trajtohen (ata nuk kanë asgjë të keqe me trurin e tyre), por prindërit e tyre që u vendosin kërkesa shumë të larta fëmijëve të tyre. Përdorimi i një metode të re diagnostikuese bëri të mundur jo vetëm vendosjen e një diagnoze të saktë, por edhe monitorimin se sa efektive është një metodë e veçantë në trajtimin e sëmundjes.

Përveç kësaj, laboratori ka propozuar një metodë të re trajtimi bazuar në fenomenin e biofeedback-ut, kur mospërputhja midis atyre biopotencialeve që duhet të jenë normale dhe atyre që ekzistojnë në të vërtetë shfaqet në një formë ose në një tjetër në monitor dhe pacienti përpiqet të “ trajnoni” » trurin tuaj në mënyrë që t'i afrohet sa më shumë normales. Sado i çuditshëm të tingëllojë ky përshkrim, kjo metodë sjell rezultate të mira dhe, më e rëndësishmja, ndryshe nga terapia me ilaçe, është absolutisht e padëmshme. Në laboratorin e Yu.D. Kropotova po përpiqet gjithashtu të gjejë metoda të tjera efektive të trajtimit. Për aktivizimin e aktivitetit metabolik të trurit përdoren metoda: metoda e mikropolarizimit dhe stimulimit elektrik të trurit nëpërmjet elektrodave të lëkurës, si dhe metodat e mjekësisë bimore.

Studimet psikofiziologjike të kryera me regjistrimin e potencialeve të evokuara të trurit treguan praninë e disa nëngrupeve të pacientëve të diagnostikuar me çrregullime të vëmendjes, të lidhura me shkeljen e funksioneve të ndryshme të vëmendjes tek njerëzit, dhe secila prej këtyre nëngrupeve kërkon metodat e veta adekuate të trajtimit. Ajo që mund të japë rezultate të mira te fëmijët me çrregullim dominues të proceseve të përfshirjes në aktivitete nuk funksionon tek fëmijët me çrregullim dominues të proceseve të frenimit dhe anasjelltas. Kjo është arsyeja pse është e rëndësishme që të kemi një sërë trajtimesh për çrregullimin e deficitit të vëmendjes. Duke trajtuar fëmijë të tillë, ne kontribuojmë në parandalimin e narkomanisë dhe alkoolizmit, pasi këta fëmijë janë të rrezikuar nga këto vese. Siç tregojnë statistikat e huaja, gjasat për t'u bërë të varur nga droga ose alkoolikë për fëmijë të tillë është një renditje përmasash më e lartë se për fëmijët normalë. Fëmijët pa “frena” përfshihen lehtësisht në kompani kriminale dhe fillojnë të stimulohen me drogë dhe alkool. Le të vërejmë në kllapa se në Perëndim, psikostimulantët (siç është Ritlin), mekanizmi i veprimit të të cilëve është i ngjashëm me veprimin e kokainës, përdoren për trajtimin e fëmijëve me çrregullime të vëmendjes. Prandaj, në Shtetet e Bashkuara flasin me shaka për dy mafia të drogës: kolumbiane dhe farmaceutike. Në Rusi, në Institutin tonë, ne po përpiqemi të gjejmë metoda të tjera alternative të trajtimit. Dhe ne kemi sukses!

Përveç vëmendjes së pavullnetshme, ka edhe vëmendje selektive. E ashtuquajtura vëmendje ndaj pritjes së koktejit. Të gjithë flasin menjëherë, dhe ju ndiqni vetëm bashkëbiseduesin tuaj, duke shtypur muhabetin jointeresant të fqinjit tuaj në të djathtë. Një situatë e ngjashme tregohet në figurë. Tregohen histori në të dy veshët. Të ndryshme. Në rastin e parë e ndjekim tregimin në veshin e djathtë dhe në të tretën në të majtë. Ju mund të shihni se si ndryshon aktivizimi i rajoneve të trurit. Vini re, meqë ra fjala, se aktivizimi i historisë në veshin e djathtë është shumë më pak. Pse? Por sepse shumica e njerëzve e marrin telefonin në dorën e djathtë dhe e vendosin në veshin e djathtë. Prandaj, është më e lehtë të ndiqni historinë në veshin e djathtë.

Është treguar se vëmendja selektive dëgjimore gjatë stimulimit binaural aktivizon në mënyrë selektive zonat e korteksit temporal specifik për paraqitjen dëgjimore të sinjaleve. Këto rezultate janë në përputhje me të dhënat globale, duke konfirmuar se ashpërsia e këtij lateralizimi hemisferik varet edhe nga drejtimi i vëmendjes. Të dhënat tona tregojnë se ky efekt lateralizimi (njëanshmëria) është i përqendruar në korteksin dëgjimor primar, me vëmendje selektive ndaj tingujve të lateralizuar duke rritur aktivitetin e korteksit dëgjimor kryesisht në zonat dëgjimore parësore në të kundërt me drejtimin e dërgimit të stimulit. Kjo do të thotë, korteksi dëgjimor akordohet në mënyrë selektive në përputhje me drejtimin e vëmendjes, i cili zakonisht nuk zbulohet nga regjistrimi ekstrakranial i aktivitetit elektrik ose magnetik të trurit. Ka shumë të ngjarë që lateralizimi hemisferik i aktivizimit të korteksit dëgjimor që ndodh, i shoqëruar me vëmendjen dëgjimore të përqendruar në hapësirë, është shkaktuar nga akordimi përgatitor për vëmendjen e korteksit dëgjimor të majtë dhe të djathtë në përputhje me drejtimin e vëmendjes, që i paraprin prezantimit. të stimujve dhe që ndodhin gjatë përqendrimit të vëmendjes hapësinore. Korteksi paraballor duket se është i përfshirë në kontrollin e vëmendjes sepse... në një numër studimesh, u zbulua një rritje e fluksit lokal të gjakut cerebral dhe një rritje në aktivitetin elektrik. Në studimet tona, rritja e aktivitetit paraballor, veçanërisht në rajonin e tij dorsolateral, shoqërohet me kontrollin e rregullimit të vëmendjes në korteksin dëgjimor të djathtë dhe të majtë, dhe ashpërsia më e madhe e aktivizimit në rajonin frontal gjatë auditorit në krahasim me vëmendjen selektive vizuale ka shumë të ngjarë. shkaktuar nga një përpjekje më e madhe njohëse për të kryer diskriminimin dëgjimor kur vëmendja duhej të drejtohej në një nga dy rrjedhat konkurruese të stimujve, ndërsa performanca në një detyrë të vëmendjes vizuale nuk kërkon vëmendje selektive intramodale. Kështu, u tregua se korteksi i dëgjimit rregullohet në mënyrë selektive në përputhje me drejtimin e vëmendjes. Ky akordim kontrollohet nga mekanizmi ekzekutiv paraballor, siç dëshmohet nga rritja e aktivitetit paraballor gjatë vëmendjes selektive auditive.

Çfarë do të ndodhë nëse ka edhe një tekst të tretë në monitor, dhe ju duhet të ndiqni auditorin ose tekstin në monitor. Ne përmendëm se zonat janë aktivizuar për të mos bërë diçka. Mos harroni të famshmin "mos mendo për majmunin e bardhë". Doli se nëse tre histori paraqiten njëkohësisht: një në një vesh, një në tjetrin dhe një në monitor dhe kërkohet të ndjekë një (vëmendje selektive), atëherë aktivizimet që shfaqen nuk janë aq të lehta për t'u shpjeguar. Duket se kur i kushtoni vëmendje një historie të paraqitur vizualisht, pjesët okupitale (vizuale) të korteksit duhet të aktivizohen më shumë, dhe kur i kushtoni vëmendje një historie të paraqitur në vesh, korteksi i përkohshëm (dëgjimor). Jo! Gjatë vëmendjes dëgjimore, rajonet kuneus dhe precuneus, domethënë korteksi vizual asociativ, aktivizohen. Pse? Ende nuk mund të përgjigjemi me siguri, por duket shumë e mundshme që informacioni domethënës dhe adekuat, i paraqitur vizualisht, ende analizohet nga truri dhe ai kalon nëpër struktura të ndryshme, krahasohet me përmbajtjen e kujtesës dhe kthehet përsëri në rajonin e pykës me vendim. : "Po, ky është kuptimplotë." informacion i vlefshëm dhe kuptimplotë, dhe do të thotë kështu dhe ashtu. Por detyra është ndryshe, ky informacion jo vetëm është i panevojshëm, përkundrazi, është i dëmshëm, ndërhyn. Dhe aktivizimi i vëzhguar pasqyron punën në modalitetin "jonormal", kur "nuk mund të mendosh për një majmun të bardhë".

Një tjetër studim PET që ka akses në klinikë. Ekziston një gjë e tillë si ankthi. Në përgjithësi, nga emri mund të kuptoni se çfarë është. Çdo person karakterizohet në një moment nga një nivel i caktuar i tij, i përcaktuar duke përdorur një pyetësor të veçantë dhe mjaft të thjeshtë. Të anketuarit mund të ndahen përafërsisht në tre grupe: niveli i lartë, i mesëm dhe i ulët. Cilat struktura të trurit e përcaktojnë këtë nivel? Doli që jo vetëm një strukturë, por një grup i tërë. Është gjendja e tyre e koordinuar që përcakton nivelin e ankthit. Në këtë rast, do të ishte logjike të supozohej se sa më i lartë të jetë ankthi, aq më i madh (ose më pak) aktivizimi i strukturës. Doli se gjithçka ishte më e ndërlikuar dhe interesante. Në të vërtetë, në një fushë, niveli i aktivizimit lidhet në mënyrë lineare me nivelin e ankthit. Por në gyrusin parahipokampal në të majtë, aktivizimi është minimal në një nivel mesatar ankthi dhe kur rritet ose zvogëlohet, rritet. Kështu, ekziston një sistem i një numri të madh strukturash, ku çdo lidhje luan rolin e vet të veçantë.

Më vete, do të doja të them për metodën e stimulimit elektrik për rivendosjen e shikimit dhe dëgjimit. Kjo në dukje është e pamundur me atrofinë pothuajse të plotë të nervit optik ose të dëgjimit - pas një sërë stimulimesh një person fillon të shohë ose dëgjojë. Argumentimi teorik i këtij fenomeni është ende larg nga të kuptuarit plotësisht, megjithatë, është treguar se kur ndodh stimulimi elektrik i syrit, ndodhin ndryshime komplekse në aktivitetin elektrik të të gjithë trurit, domethënë aktivizohen proceset komplekse kompensuese. dhe lirohen substanca të ndryshme biologjikisht aktive që stimulojnë ndjeshëm restaurimin e nervave të dëmtuar.

Këtu dua të flas për një metodë trajtimi që ka një emër fantastik: transplanti i trurit. Ky operacion është kryer për herë të parë në vendin tonë në ICH. Thelbi i saj, në mënyrë skematike, është se një pjesë e trurit të embrionit njerëzor transplantohet në tru dhe fillon të prodhojë substanca, mungesa e të cilave çon në një sëmundje, për shembull sëmundja e Parkinsonit. Kjo pjesë e huaj e trurit mund të zërë rrënjë sepse nuk ka reagim refuzues në tru. Sidoqoftë, doli që jo vetëm një transplant i tillë i synuar i trurit, kur qelizat e huaja merren nga struktura të caktuara të trurit të një embrioni (të marra përmes një aborti të ligjshëm) dhe futen në struktura të caktuara të trurit të marrësit, ka një efekt terapeutik. Nëse "thjesht" merrni dhe mbillni indin nervor të një embrioni në murin e barkut, ai, natyrisht, nuk do të zërë rrënjë, por substancat aktive që përmbahen në të kanë një efekt jashtëzakonisht stimulues në trupin e njeriut, dhe një trajtim i tillë ndihmon. me epilepsi, koma etj.

Kjo detyrë është për shkak të faktit se truri i një personi ndodhet në trupin e tij. Është e pamundur të kuptohet puna e tij pa marrë parasysh pasurinë e ndërveprimit të sistemeve të trurit me sisteme të ndryshme të të gjithë organizmit. Ndonjëherë kjo është e qartë: lirimi i adrenalinës në gjak e detyron trurin të kalojë në një mënyrë të re funksionimi. Një mendje e shëndetshme në një trup të shëndetshëm ka të bëjë me ndërveprimin midis trupit dhe trurit. Megjithatë, jo gjithçka është e qartë këtu. Ky ndërveprim është sigurisht i rëndësishëm për t'u eksploruar.

Sot mund të themi se dihet shumë për mënyrën se si funksionon një qelizë nervore, shumë pika të bardha janë të ngopura me kuptim në hartën e trurit dhe janë identifikuar zona përgjegjëse për shumë funksione mendore. Por midis qelizës dhe rajonit të trurit ekziston një nivel tjetër, shumë i rëndësishëm - një koleksion qelizash nervore, një ansambël neuronesh. Këtu ka ende shumë pasiguri. Duke përdorur PET, ne mund të gjurmojmë se cilat zona të trurit "ndizen" gjatë kryerjes së detyrave të caktuara, por çfarë ndodh brenda këtyre zonave, çfarë sinjalesh i dërgojnë qelizat nervore njëra-tjetrës, në çfarë sekuence, si ndërveprojnë ato me njëra-tjetrën, ne. Do të flasim për këtë tani për tani ne dimë pak. Edhe pse ka disa përparime në këtë drejtim. Këtu, mikromapping bëri të mundur deshifrimin e proceseve fiziologjike në pjesët e poshtme të pasme të lobit frontal, sipas të dhënave PET, të lidhura me sigurimin e semantikës.

Më parë, besohej se truri është i ndarë në zona të përcaktuara qartë, secila prej të cilave është "përgjegjëse" për funksionin e vet - kjo është zona e përkuljes së gishtit të vogël dhe kjo është zona e dashurisë për prindërit. Këto përfundime u bazuan në vëzhgime të thjeshta: nëse një zonë e caktuar dëmtohet, atëherë funksioni i lidhur me të gjithashtu dëmtohet. Me kalimin e kohës, u bë e qartë se gjithçka është më e ndërlikuar: neuronet brenda zonave të ndryshme ndërveprojnë me njëri-tjetrin në një mënyrë shumë komplekse dhe është e pamundur të kryhet një "lidhje" e qartë e një funksioni me një zonë të trurit kudo për të siguruar funksione më të larta. Mund të themi vetëm se kjo fushë lidhet me të folurin, kujtesën dhe emocionet. Por të thuash që ky ansambël nervor i trurit (jo një pjesë, por një rrjet, i shpërndarë), dhe vetëm ai është përgjegjës për perceptimin e shkronjave, dhe kjo dhe ajo ndodh në të (padyshim në nivelin qelizor), dhe kjo një fjalë dhe fjali, është një detyrë për të ardhmen.

Sigurimi i llojeve më të larta të aktivitetit nga truri është i ngjashëm me ndezjen e fishekzjarreve: në fillim shohim shumë drita, dhe më pas ato fillojnë të fiken dhe ndizen përsëri, duke i shkelur syrin njëri-tjetrit, disa copa mbeten të errëta, të tjera ndezin. Në të njëjtën mënyrë, një sinjal ngacmimi dërgohet në një zonë të caktuar të trurit, por aktiviteti i qelizave nervore brenda tij i nënshtrohet ritmeve të veta të veçanta, hierarkisë së tij. Për shkak të këtyre veçorive, shkatërrimi i disa qelizave nervore mund të jetë një humbje e pariparueshme për trurin, ndërsa të tjerat mund të zëvendësohen fare mirë nga neuronet fqinje, "të rimësuar". Çdo neuron duhet të konsiderohet brenda të gjithë grupit të qelizave nervore. Tani detyra kryesore është të deshifroni kodin nervor, domethënë të kuptoni se si sigurohen saktësisht funksionet më të larta. Me shumë mundësi, kjo mund të bëhet përmes studimit të efekteve bashkëpunuese në tru dhe ndërveprimit të elementeve të tij. Studimi se si neuronet individuale kombinohen në një strukturë, dhe struktura në një sistem dhe në të gjithë trurin. Kjo është detyra kryesore e shekullit të ardhshëm.

Laboratori i Shteteve Funksionale, i drejtuar nga Profesor V.A. Ilyukhina, laureat i Çmimit Shtetëror të BRSS, kryen zhvillime në fushën e neurofiziologjisë së gjendjeve funksionale të trurit. Cfare eshte? Të gjithë e dinë se i njëjti ndikim, e njëjta frazë ndonjëherë perceptohet në mënyra diametralisht të kundërta nga një person, në varësi të asaj që quhet gjendja aktuale funksionale e trurit dhe trupit. Kjo është e ngjashme me mënyrën se si e njëjta notë e luajtur nga një organ ka një timbër të ndryshëm në varësi të regjistrit. Truri dhe trupi ynë janë një sistem kompleks me shumë regjistra, ku rolin e regjistrit e luan shteti. Në praktikë, mund të themi se e gjithë gama e marrëdhënieve midis një personi dhe mjedisit përcaktohet kryesisht nga gjendja e tij funksionale. Kjo vlen edhe për faktin nëse një "defekt" është i mundur për një operator njerëzor në panelin e kontrollit të një makinerie komplekse dhe karakteristikat e reagimit të pacientit ndaj ilaçit të marrë.

Detyra e laboratorit është të studiojë gjendjet funksionale, nga cilat parametra përcaktohen, si varen këto parametra dhe vetë gjendjet nga gjendja e sistemeve rregullatore të trupit, se si ndikimet e jashtme dhe të brendshme ndryshojnë gjendjen, ndonjëherë duke shkaktuar sëmundje dhe si, nga ana tjetër, gjendjet e trurit dhe të trupit ndikojnë në rrjedhën e sëmundjes dhe efektin e barnave. Është treguar se, si reagimi i të gjithë organizmit, reagimet e strukturave individuale janë të moduluara dhe varen nga gjendja e tyre ose, në terminologjinë e autorit, nga niveli i funksionimit relativisht të qëndrueshëm (LSF). Bazuar në këto studime, u formuluan idetë për parimin hierarkik të organizimit të sistemeve të trurit dhe rolin e proceseve infraslow si kontrollues të gjendjes së strukturave të trurit. Është zbuluar se shpërndarja hapësinore e SVF në zona të mëdha të trurit dhe ruajtja e stabilitetit relativ të gjendjes së trurit janë për shkak të balancimit reciprok të niveleve të funksionimit relativisht të qëndrueshëm të zonave të strukturave të trurit. Ky fenomen funksionon në atë mënyrë që të ruajë gjendjen aktuale të strukturës dhe një sërë strukturash të lidhura funksionalisht pa ndryshime të rëndësishme, me mundësinë e ndryshimeve lokale në zona individuale. Në terma sasiorë, UOSF përcaktohet nga shenja, madhësia dhe koha e stabilitetit të vlerave të një prej llojeve të proceseve fiziologjike ultra të ngadalta - potenciali i qëndrueshëm a i diapazonit milivolt (potenciali omega a). Në kushtet e studimeve afatgjata prej shumë ditësh dhe shumë muajsh, u zbulua se UOSF përcakton karakteristikat amplitudë-kohore të aktivitetit spontan të impulseve shumëqelizore të neuroneve (fuqia e rrjedhës së impulsit), lloji i ESCoG ose ECoG, amplituda- karakteristikat kohore të lëkundjeve të ngadalta të potencialit të neuroneve në intervalin nga 0,05 në 0,5 lëkundje në sekondë (valët zeta, tau, epsilon), të regjistruara njëkohësisht në të njëjtat zona të strukturave të trurit. Ndryshimet spontane ose të nxitura në gjendjen dhe aktivitetin fiziologjik të zonave të formacioneve të trurit u reflektuan në ndryshueshmërinë e llojeve të ndryshme të neurodinamikës, gjë që bëri të mundur vëzhgimin e transformimeve komplekse hapësinore-kohore të proceseve neurofiziologjike që ndodhin paralelisht me shpejtësi të ndryshme, nënshtrimin e tyre. dhe pavarësi relative, domethënë të vëzhgosh në të vërtetë punën dinamike të këtij sistemi kompleks hierarkik.

Gjatë kryerjes së llojeve stereotipike të urgjencës (aktivizimi i vëmendjes, gatishmëria për veprim, mobilizimi i kujtesës afatshkurtër), sistemet e trurit që i mbështesin ato formohen nga lidhje potencialisht fiziologjikisht aktive, d.m.th. gati për të demonstruar këtë aktivitet në kushte specifike. Në të njëjtën kohë, në varësi të strukturës së aktivitetit, aktiviteti fiziologjik i njësive të sistemit shpaloset në një sekuencë të caktuar kohore me shfaqjen e mundshme të një reagimi së pari në dinamikën e aktivitetit impuls të neuroneve dhe fazat e hershme të potencialeve të evokuara ( PE). Më tej, të vonuara në kohë (periudha latente - dhjetëra e qindra msec), ndryshime në komponentët e vonshëm të EP, intensitet të dobët (dhjetëra amplitudë μV) të proceseve fiziologjike ultra të ngadalta të diapazonit të dytë (CNV, ndryshime tipike fazike të valët zeta) mund të ndodhin. U zbulua se lidhjet në sistemin për ofrimin e aktiviteteve stereotipike emergjente ruajnë aktivitetin fiziologjik derisa gjendja e tyre aktuale të ndryshojë për shkak të ndikimit ekzogjen ose endogjen (USF). Duhet të theksohet se një ndryshim në zonat UOSF të strukturave të trurit në këto kushte sjell zhdukjen e aktivitetit fiziologjik të disa njësive dhe, anasjelltas, shfaqjen e aktivitetit fiziologjik të të tjerëve.

Reciprociteti i ndryshimeve në zona të ndryshme dhe rishpërndarja e aktivizimit të tyre duket të jetë një nga vetitë themelore të trurit, duke përcaktuar qëndrueshmërinë e tij dhe pasurinë e aftësive dhe funksioneve mbrojtëse. Kjo ishte veçanërisht e dukshme në studimet e mbështetjes së trurit të emocioneve të kryera nën udhëheqjen e N.P. Bekhtereva në vitet tetëdhjetë. U zbulua se në një person të ekuilibruar emocionalisht, gjatë zhvillimit të ndonjë emocioni, ndryshime të caktuara në proceset fiziologjike ultra të ngadalta, të përcaktuara nga madhësia dhe shenja e potencialit omega a në disa struktura, shoqërohen zakonisht me ndryshime të këtij treguesi të kundërt. shenjë në struktura të tjera. Ky mekanizëm parandalon zhvillimin e tepruar të çdo emocioni, e mban një person të ekuilibruar dhe të ekuilibruar emocionalisht. Kur shkelet, zhvillohen çrregullime të rënda emocionale pikërisht sepse nuk funksionon mekanizmi që bën të mundur frenimin e zhvillimit të tepruar të një emocioni të caktuar. Në studimet e aktivitetit impuls (Medvedev, Krol), u tregua se edhe kur kryeni aktivitete jashtëzakonisht monotone, në përpjekje për të stabilizuar plotësisht funksionimin e trurit, ndodhin rirregullime spontane endogjene në funksionimin e strukturave të tij. Me fjalë të tjera, edhe gjatë kryerjes së aktivitetit mendor stereotip monoton, sistemi që e mbështet atë riorganizohet vazhdimisht. Kështu, mund të themi se për të kryer një detyrë, formohet një kolektiv i përkohshëm pune, i cili ndryshon gjatë gjithë kohës dhe të gjithë anëtarët e tij, së pari, aftësohen për të kryer detyra të ndryshme dhe, së dyti, rregullisht kanë mundësi të marrin një pushim.

Duke marrë parasysh karakteristikat e kushteve të trurit dhe trupit, mund të zgjidhni saktë midis rrugëve alternative të trajtimit. Përkufizimi i aftësive adaptive të një personi është interesant: mund të parashikohet se sa i qëndrueshëm do të jetë një individ i caktuar nën çdo ndikim apo stres. Doli se disa, madje edhe të rinj, i kanë ezauruar tashmë aftësitë e tyre adaptive dhe madje edhe stresi i moderuar mund të shkaktojë një reagim patologjik tek ata. Është e mundur të identifikohen njerëz të tillë dhe t'u sigurohet trajtim korrigjues në kohë.

Laboratori i neuroimunologjisë (Profesor, Doktor i Shkencave Mjekësore I.D. Stolyarov) është i angazhuar në detyrën aktuale. Tashmë dihet se shumë sëmundje nervore lidhen me funksionimin jo të duhur të sistemit imunitar. Çrregullimet e imunorregullimit shpesh çojnë në sëmundje të rënda të trurit. Sistemi nervor dhe imunitar kryejnë funksionet e tyre mbrojtëse në ndërveprim të ngushtë. Ato janë të bashkuara nga parimet e përbashkëta të organizimit, molekulat e përbashkëta ndërmjetëse dhe funksionet rregullatore që janë të rëndësishme për organizmin në tërësi. Modelet e zbuluara të reagimit neuroimun ndaj një stimuli të huaj bënë të mundur përdorimin e të dhënave të marra për diagnostikimin dhe trajtimin e një sërë sëmundjesh të trurit. Klinicistët kanë vërejtur më parë se, nga njëra anë, shkatërrimi ose moszhvillimi i strukturave të trurit shoqërohet me mungesë imuniteti, nga ana tjetër, imunodefiçencat parësore dhe dytësore çojnë në çrregullime funksionale ose sëmundje të trurit. Në zhvillimin e shumë sëmundjeve kronike të sistemit nervor, mekanizmat virale infektive dhe mekanizmat imunopatologjikë të mëtejshëm kanë një rëndësi shumë më të madhe sesa pritej.

Skleroza e shumëfishtë është një sëmundje e rëndë kronike e trurit dhe palcës kurrizore që prek relativisht të rinjtë midis 20 dhe 40 vjeç. Paqartësia e shumë çështjeve të shfaqjes dhe mekanizmave të zhvillimit të sëmundjes, vështirësitë e diagnostikimit në fazat e hershme të zhvillimit, shumëllojshmëria e varianteve klinike të kursit me paaftësi të shpejtë dhe mungesa e metodave efektive të trajtimit kanë sjellë studimin. e sklerozës së shumëfishtë në vargun e problemeve më urgjente të mjekësisë moderne. Laboratori i Neuroimunologjisë i Institutit të Trurit të Njeriut të Akademisë së Shkencave Ruse ka zhvilluar një qasje të re që lejon, njëkohësisht me përdorimin e metodave imunologjike specifike për vlerësimin e dëmtimit të qelizave të sistemit nervor qendror, përdorimin e rezonancës magnetike dhe pozitronit. tomografi emetuese për të vizualizuar procesin patologjik. Risia themelore është se kjo qasje lejon vlerësimin e njëkohshëm si të çrregullimeve sistemike autoimune në sklerozën e shumëfishtë ashtu edhe të ndryshimeve funksionale dhe morfologjike lokale në sistemin nervor qendror. Një ekzaminim gjithëpërfshirës neuroimunologjik, instrumental dhe klinik i pacientëve me sklerozë të shumëfishtë bëri të mundur përcaktimin e rolit të rëndësishëm të lezioneve të korteksit dhe strukturave nënkortikale në mekanizmat e zhvillimit të kësaj sëmundjeje.

Nëse më parë diagnoza e "sklerozës së shumëfishtë" tingëllonte si një dënim me vdekje, tani përdorimi i barnave moderne imunokorrektuese të gjeneruara gjenetikisht mund të përmirësojë ndjeshëm cilësinë e jetës së pacientit dhe të ruajë aftësinë për të punuar për një kohë të gjatë. Për të rritur efektivitetin e përdorimit të këtyre barnave, laboratori i neuroimunologjisë zhvilloi kritere imunologjike për vlerësimin e efektivitetit të barnave imunokorrektive dhe të inxhinierisë gjenetike në pacientët me sklerozë të shumëfishtë.

Mekanizmat imunologjikë luajnë një rol jo vetëm në sklerozën e shumëfishtë. Shkatërrimi i një pjese të indit të trurit gjatë goditjeve në tru shkakton edhe ndryshime imunologjike. Për më tepër, komplikimet infektive të shkaktuara nga imunodefiçenca dytësore janë një nga më të rëndat, që shpesh përfundojnë me vdekjen e pacientit nga këto komplikime goditjeje. Hulumtimet nga punonjësit e laboratorit të neuroimunologjisë kanë treguar se ana e lezionit të trurit gjatë ishemisë cerebrale në eksperimente dhe klinika mund të përcaktojë veçantinë e ndryshimeve në reaktivitetin imunologjik. Dhe si pjesë e zhvillimit gjithëpërfshirës të metodave të reja të trajtimit dhe rehabilitimit të pacientëve pas goditjes në tru, është vërtetuar për herë të parë se stimulimi elektrik i strukturave të korteksit cerebral në goditjet ishemike subakute, i përdorur nga punonjësit aktualë të KPM-së që nga viti 1972, shoqërohet. me normalizimin e parametrave imunologjikë. Terapia imunokorrektive në kohë mund të zvogëlojë ndjeshëm ashpërsinë e komplikimeve ose t'i shmangë ato krejtësisht. Pak kohë më parë, drejtuesja e këtij laboratori iu bashkua bordit të Komitetit Evropian për Kërkimin dhe Trajtimin e Sklerozës Multiple.

Gjysma e dytë e shekullit të nëntëmbëdhjetë dhe pjesa më e madhe e shekullit të njëzetë kishte moton e fitores mbi natyrën. Dhe me të vërtetë, njeriu festoi një fitore pas tjetrës mbi natyrën. Ai pushtoi lumenjtë dhe pushtoi sëmundjet. Por doli që këto nuk ishin nënshtrime të natyrës, por një tërheqje taktike për të rigrupuar forcat e saj. Tani mund të japim shumë shembuj të, si të thuash, kundërsulmeve të suksesshme të natyrës. Këtu përfshihet SIDA, hepatiti C dhe shumë më tepër. Natyra u përgjigj veçanërisht me faktin se tani problemet e krijuara nga vetë njeriu, të ashtuquajturat e krijuara nga njeriu, janë bërë veçanërisht të mprehta. Ne jetojmë në fusha të forta magnetike (tramvaje, metro, linja elektrike, etj.), Nën dritën e llambave të gazit - pulsuese 50 herc, shikimi i ekranit të kompjuterit për orë të tëra - i njëjti herc, duke folur në celular e kështu me radhë. . . E gjithë kjo nuk është indiferente ndaj një personi, dhe lodhja e shtuar nuk është gjëja më e keqe. Këto studime kryhen nga një laborator nën drejtimin e Doktorit të Shkencave Mjekësore. E.B.Lyskova.

Nuk mund të jetojmë më pa telefon, televizor, pa rrymë elektrike dhe arritje të tjera të qytetërimit. Prandaj, nevojiten kërkime se si të bashkëjetojmë në mënyrë paqësore me ta. Për shembull, dihet mirë se dritat ndezëse mund të shkaktojnë edhe një krizë epileptike. Megjithatë, është e mahnitshme se si masat më të thjeshta mund të zvogëlojnë në mënyrë dramatike rrezikun. Kundërveprimi - mbyllni njërin sy dhe përgjithësimi nuk do të ndodhë. Për të reduktuar në mënyrë dramatike "efektin dëmtues" të një radiotelefon - meqë ra fjala, ende nuk është vërtetuar përfundimisht - thjesht mund të ndryshoni dizajnin në mënyrë që të drejtoni antenën poshtë dhe truri nuk do të rrezatohet. Për shembull, laboratori ka treguar se ekspozimi ndaj një fushe magnetike alternative ka një efekt negativ në të mësuarit. Megjithatë, jo ndonjë fushë, por një me një frekuencë dhe amplitudë të caktuar. Prandaj, janë këto parametra që duhet të përpiqeni të shmangni. Një monitor me një shpejtësi rifreskimi 50-60 Hz është i dëmshëm, veçanërisht nëse uleni afër tij. Sidoqoftë, nëse frekuenca vendoset në të paktën 80 Hz, efekti i dëmshëm do të ulet ndjeshëm. Tani kemi mësuar të identifikojmë njerëzit në rrezik - ata që janë tepër të ndjeshëm ndaj ndikimeve të shkaktuara nga njeriu. Duke shpjeguar kështu çrregullimet nervore në dukje pa shkak. Kjo punë kryhet në kuadër të bashkëpunimit shumë të ngushtë ndërkombëtar.

Hulumtimi i trurit pengohet ndjeshëm nga vështirësia e aksesit të drejtpërdrejtë në të.

Në një operacion konvencional abdominal, lëkura është e prerë dhe pothuajse menjëherë kirurgu ka akses në organin e interesuar. Në fund të operacionit, lëkura qepet dhe pas dy-tre javësh mbetet vetëm një cikatër. Truri është i mbuluar nga kafka dhe për të hyrë në të, kirurgu duhet të kryejë trepanimin e kafkës, domethënë të shkatërrojë një pjesë të saj, ndonjëherë jo të vogël. Por kjo nuk është gjëja më e keqe. Nëse lezioni ndodhet thellë në tru, atëherë është e nevojshme ta arrini atë duke u larguar (dhe ndonjëherë duke shkatërruar "gjatë rrugës") zona të tjera të trurit. Kjo rrit në mënyrë dramatike sëmundshmërinë e operacionit dhe ndonjëherë e bën të pamundur, pasi ky dëm kolateral mund të shkaktojë pasoja më të këqija se vetë sëmundja.

Kjo kontradiktë mund të zgjidhet duke përdorur teknikën stereotaktike. Stereotaxis është një teknologji mjekësore e teknologjisë së lartë që ofron mundësinë e aksesit të ulët traumatik, të butë, të synuar në strukturat e thella të trurit dhe efektet e dozuara mbi to. Stereotaksi është në shumë mënyra neurokirurgjia e së ardhmes; ajo është në gjendje të zëvendësojë një sërë ndërhyrjesh neurokirurgjikale "të hapura" me trepanime të gjera osteoplastike me efekte të ulëta traumatike dhe të kursyera.
Neurokirurgjia moderne përdor teknika të testuara me kohë për lokalizimin e saktë të lezioneve në tru, dhe sot kjo kryesisht kryhet duke përdorur imazhe rezonancë magnetike, zgjidhja e së cilës mbulon nevojat për përcaktimin e vendit të ndërhyrjes kirurgjikale. Në kushte tipike të një klinike moderne http://hospital.ukr/neurosurgery, kryhet pothuajse i gjithë gama e kujdesit neurokirurgjik, duke përfshirë metodat më moderne të lokalizimit të vendit të goditjes.

Thelbi i stereotaksisë: të dish me shumë saktësi se ku në tru ka një strukturë (objektiv) që duhet të ndikohet - koagulohet, ngrijë, evakuohet, stimulohet dhe përmes një vrime të vogël në kafkë - rreth një centimetër - futni një të hollë. instrument, me diametër rreth dy milimetra, i cili shpesh nuk shpon, por përkundrazi e largon indin e trurit me ndikim minimal traumatik. Në fund të këtij instrumenti ka një efektor, i cili prodhon efektin e nevojshëm. Në këtë rast, është ende jashtëzakonisht e rëndësishme të goditni me saktësi strukturën e synuar me mjet.

Në vendet e zhvilluara, kryesisht në SHBA, stereotaksi klinike ka zënë vendin e merituar në neurokirurgji. Aktualisht ka rreth 300 neurokirurgë stereotaktikë në Shtetet e Bashkuara, të cilët janë anëtarë të Shoqatës Amerikane Stereotaktike. Baza e stereotaksisë është matematika dhe instrumentet precize që ofrojnë zhytje të synuar të instrumenteve delikate në tru. Një rol të rëndësishëm në stereotaksi luhet nga metodat dhe pajisjet moderne të introskopisë, të cilat lejojnë që njeriu të "shikojë" në trurin e një personi të gjallë. Siç u përmend më lart, këto janë tomografi me emetim pozitron, imazhe me rezonancë magnetike, tomografi me rreze X të kompjuterizuar. "Stereotaksi është një masë e pjekurisë metodologjike të neurokirurgjisë" - mendimi i neurokirurgut të ndjerë L.V. Abrakov. Dhe së fundi, është shumë e rëndësishme që metoda stereotaktike e trajtimit të njohë rolin e bërthamave individuale, "pikave" në trurin e njeriut, duke kuptuar ndërveprimin e tyre, d.m.th. njohuri se ku dhe çfarë saktësisht duhet bërë në tru për të trajtuar një sëmundje të caktuar.

Laboratori i Metodave Stereotaktike i Institutit të Trurit të Njeriut të Akademisë së Shkencave Ruse nën drejtimin e Dr. med. Laureati i Çmimit Shtetëror të BRSS A.D. Anichkov është qendra kryesore stereotaktike në Rusi. Këtu lindi drejtimi më modern i stereotaksisë - stereotaksi kompjuterike me softuer dhe matematikë të zbatuar në kompjuter (përpara këtyre zhvillimeve, llogaritjet stereotaktike kryheshin nga neurokirurgët gjatë operacionit, ose pacienti në një kornizë traumatike duhej t'i nënshtrohej introskopisë (MRI ose CT ) menjëherë para operacionit. ). Këtu janë zhvilluar gjithashtu dhjetëra pajisje stereotaktike, disa prej të cilave i janë nënshtruar testeve klinike dhe janë përdorur për të zgjidhur problemet më komplekse të udhëzimit stereotaktik. Së bashku me kolegët nga Instituti Qendror i Kërkimeve Elektropribor, u krijua një sistem stereotaktik i kompjuterizuar dhe për herë të parë në Rusi prodhohet në masë, i cili është superior ndaj modeleve të huaja të ngjashme në një numër treguesish kryesorë. "Më në fund, rrezet e ndrojtura të qytetërimit ndriçuan shpellat tona të errëta," - autor i panjohur.

Në Institutin tonë, stereotaksi përdoret në trajtimin e pacientëve që vuajnë nga çrregullime të lëvizjes (sëmundja e Parkinsonit, korea e Huntingtonit, hemihiperkineza të tjera, etj.), epilepsi, dhimbje të paepur (në veçanti sindromi i dhimbjes fantazmë) dhe disa çrregullime mendore. Përveç kësaj, stereotaksi mund të përdoret dhe përdoret për diagnostikimin dhe trajtimin e saktë të disa tumoreve të trurit, trajtimin e hematomave, absceseve dhe kisteve të trurit. Është e rëndësishme të theksohet se ndërhyrjet stereotaktike (si të gjitha ndërhyrjet e tjera neurokirurgjike) i ofrohen pacientit vetëm nëse janë ezauruar të gjitha mundësitë e trajtimit jokirurgjikal (medikamentoz) dhe vetë sëmundja paraqet rrezik për pacientin (ose e privon atë. të aftësisë së tij për të punuar, e desocializon atë). Natyrisht, të gjitha operacionet kryhen në klinikën ICH vetëm me pëlqimin e pacientit dhe të afërmve të tij, pas konsultimit me specialistë të profileve të ndryshme.

Mund të flasim për dy lloje stereotaksish. E para, jofunksionale, përdoret kur ka një lloj dëmtimi organik thellë në tru. Për shembull, një tumor. Kur përpiqeni ta hiqni atë duke përdorur teknologjinë konvencionale, do t'ju duhet të kaloni nëpër struktura të shëndetshme që kryejnë funksione të rëndësishme dhe pacienti mund të dëmtohet, ndonjëherë edhe i papajtueshëm me jetën. Megjithatë, ky tumor është qartë i dukshëm duke përdorur mjete moderne intravizione: rezonancë magnetike dhe tomografi me emetim pozitron. Ju mund të llogaritni koordinatat e tij dhe ta shkatërroni atë, ose, për shembull (një metodë tjetër e zhvilluar në IMC), të futni burime radioaktive duke përdorur një sondë të hollë me trauma të ulët, e cila do të djegë tumorin dhe do të shpërbëhet gjatë të njëjtës kohë. Dëmtimi kur kalon nëpër indet e trurit është minimal, vetëm tumori do të shkatërrohet, ndonjëherë i një forme shumë komplekse, shumë agresiv dhe i shkatërruar rrënjësisht. Kemi kryer një sërë operacionesh të tilla disa vite më parë dhe ende jetojnë pacientë për të cilët nuk kishte shpresë me metodat tradicionale të trajtimit.

Thelbi i kësaj metode është që ne të eliminojmë "defektin" që është qartë i dukshëm. Problemi është se si të arrijmë në të, cilën rrugë të zgjedhim për të mos prekur zona të rëndësishme, cilën metodë adekuate për të eliminuar "defektin" të zgjidhni: implantimin e burimeve, termokoagulimin apo kriodestruksionin, por thelbi është i njëjtë: ne eliminojmë atë që ne shohim qartë.

Situata është thelbësisht e ndryshme me stereotaksinë "funksionale", e cila përdoret në trajtimin e një numri sëmundjesh të përshkruara më sipër. Shkaku i sëmundjes është shpesh se një grup i vogël qelizash, ose disa grupe afër ose larg njëra-tjetrës, nuk funksionojnë siç duhet. Ata ose nuk çlirojnë substancat e nevojshme ose lëshojnë shumë prej tyre. Ato mund të ngacmohen patologjikisht dhe të provokojnë qelizat e shëndetshme në aktivitet "të keq". Këto qeliza të këqija duhet të gjenden dhe ose të shkatërrohen, të izolohen ose (që është shumë interesante) të "riedukohen" duke përdorur stimulimin elektrik. E rëndësishme është që zona e prekur nuk mund të shihet këtu. Ne duhet ta llogarisim atë, ashtu siç llogariti Le Verrier orbitën e Neptunit.

Kjo është ajo ku njohuritë themelore për parimet e trurit, ndërveprimin e pjesëve të tij dhe rolin funksional të secilës pjesë të trurit janë jashtëzakonisht të rëndësishme. Është e rëndësishme të përdoren rezultatet e një drejtimi të ri të zhvilluar nga një anëtar i ekipit tonë, profesori i ndjerë V.M. Smirnov - neurologjia stereotaktike. Kjo është aerobatikë. Megjithatë, pikërisht në këtë rrugë qëndron mundësia e trajtimit të shumë sëmundjeve të rënda, përfshirë ato mendore.

Rezultatet, duke përfshirë hulumtimin tonë, kanë treguar se pothuajse çdo aktivitet kompleks, dhe veçanërisht aktiviteti mendor, sigurohet në tru nga një sistem kompleks i shpërndarë në hapësirë ​​dhe thelbësisht i ndryshueshëm në kohë, i përbërë nga lidhje të shkallëve të ndryshme të ngurtësisë. . Është e qartë se ndërhyrja në funksionimin e sistemit është shumë më e vështirë. Sidoqoftë, tani në një numër rastesh, të cilat do të diskutohen më poshtë, ne mund ta bëjmë këtë.

Ka qeliza nervore që janë gati për punën e tyre që nga lindja. Këto janë, për shembull, neuronet në korteksin parësor vizual. Të tjerët rriten gjatë ontogjenezës dhe mësojnë diçka. Si ndodh kjo? Së pari, një grup i madh qelizash është i përfshirë në ofrimin e aktivitetit të ri. Më pas, siç është "stereotipizuar", territoret minimizohen dhe numri i neuroneve që e ofrojnë atë reduktohet rrënjësisht. Qelizat e mbetura duket se harrojnë atë që dinin të bënin. Por, siç mundëm të tregonim, jo ​​përgjithmonë. Edhe pas këtij specializimi, ata në parim janë në gjendje të marrin përsipër disa detyra të tjera, nuk kanë "harruar" plotësisht se si të punojnë ndryshe. Prandaj, mund të përpiqeni t'i detyroni ata të marrin përsipër punën e qelizave nervore të humbura dhe t'i zëvendësojnë ato.

Neuronet e trurit punojnë si ekuipazhi i një anijeje: njëri është i mirë në drejtimin e anijes përgjatë rrjedhës së saj, tjetri në të shtënat dhe i treti në përgatitjen e ushqimit. Por një gjuajtës mund të mësohet të gatuajë borscht, dhe një kuzhinier mund të stërvitet të synojë një armë. Ju vetëm duhet t'u shpjegoni atyre se si është bërë. Në parim, ky është një mekanizëm natyror: nëse një dëmtim i trurit ndodh tek një fëmijë, qelizat nervore të tij spontanisht "rimësojnë". Tek të rriturit duhen përdorur metoda speciale për të "ritrajnuar" qelizat.

Kjo është baza e metodës së trajtimit: me ndihmën e stimulimit elektrik pikësor ose magnetik të shpërndarë, disa qeliza nervore trajnohen për të kryer punën e të tjerëve, të cilat nuk mund të restaurohen më. Me shumë mundësi, stimulimi elektrik këtu aktivizon në mënyrë të mprehtë dhe jo specifike një rajon të trurit, duke rritur nivelin e plasticitetit të tij. Tashmë janë marrë rezultate të mira në këtë drejtim: për shembull, disa pacientë me lezione traumatike të zonave të Broca dhe Wernicke, të cilat janë përgjegjëse për formimin e të folurit, mundën të mësoheshin të flisnin dhe të kuptonin përsëri të folurin.

Ky ishte riedukimi i neuroneve. Por një sërë sëmundjesh të trurit, veçanërisht ato që çojnë në çrregullime të rënda mendore, si sindroma obsesive-kompulsive (gjendjet obsesive), sëmundja e Gilles de la Tourette, agresiviteti patologjik, lindin për shkak të hiperaktivitetit të strukturave të caktuara të trurit. Këtu, detyra e kirurgjisë stereotaktike është të eliminojë këtë fokus të ngacmimit. Kjo, në parim, është një detyrë "vet" për stereotaksinë funksionale. Ndryshe nga metoda e stimulimit elektrik, përdoret kur ka një fenomen “plus” (ngacmim patologjik, mbiprodhim i një substance dhe hiperkinezë shoqëruese, zgjim emocional etj.) dhe duhet të shkatërrohet dhe nuk përdoret kur është. Fenomene "minus" kur, për shembull, plegjia ndodh për shkak të hipoaktivitetit të çdo pjese të trurit.

Le të shohim një shembull që tani është bërë një temë e nxehtë: trajtimi kirurgjik për çrregullimin obsesiv-kompulsiv të lidhur me drogën. Një nga vetitë e tmerrshme të një droge është varësia ndaj saj, aq e varur saqë i varuri bëhet i varur prej saj dhe nuk mund të jetojë pa të. Ekzistojnë dy lloje të varësisë: fizike dhe psikologjike. Lloji i parë i varësisë është për shkak të integrimit të heroinës në mekanizmin e konsumit të energjisë të qelizës së trurit. Qeliza mësohet të hajë një version më të lehtë (por jo efektiv) dhe nuk dëshiron të kthehet në versionin e vjetër dhe efektiv. Prandaj, kur ndaloni marrjen e drogës, ndodh "tërheqja" - abstinencë, e cila është jashtëzakonisht e dhimbshme dhe madje mund të përfundojë me vdekjen e të droguarit. Sidoqoftë, mjekësia moderne ka mësuar ta trajtojë këtë relativisht lehtë dhe pa dhimbje; ka mënyra të ndryshme, shumë efektive për të eliminuar varësinë fizike, të cilat përdoren me sukses në shumë klinika. Pra, i droguari është “i pastruar”. Trupi i tij nuk ka më nevojë për drogë. Por kujton ndjesinë e mrekullueshme që përjetoi gjatë përdorimit të tyre dhe me çdo fije të shpirtit të tij ëndërron ta përjetojë sërish. Kjo nuk është një trill, kjo është një sëmundje e rëndë mendore: sindroma obsesive-kompulsive - dhe është e pamundur t'i rezistosh kësaj tërheqjeje. Argumentet e arsyeshme nuk funksionojnë për të. Fatkeqësisht, efektiviteti i trajtimit të varësisë psikologjike nga droga është ende jashtëzakonisht i ulët dhe varion nga 3 në 8 për qind. Duke marrë parasysh që jetëgjatësia mesatare e një të varur nga heroina është katër vjet, mund të themi se pacienti është i dënuar. Në këtë kuptim, heroina mund të krahasohet me një tumor malinj dhe, si rregull, nuk mund të flitet për një kurë, por për një periudhë mbijetese, një vonesë në fundin e tmerrshëm.

Klinika jonë përdor një metodë kirurgjikale për të trajtuar sindromën obsesive-kompulsive të lidhur me heroinën. Shpjegimi teorik si i vetë sindromës ashtu edhe i mekanizmit të veprimit të metodës së propozuar të trajtimit nuk mund të konsiderohet ende plotësisht i plotë, ndaj më poshtë do të paraqesim një nga konceptet që ne e konsiderojmë më të mundshëm. Natyrisht, në këtë artikull, të destinuar për lexuesin e përgjithshëm, do të prezantohet në një formë të thjeshtuar, për të cilën u kërkoj ndjesë specialistëve.

Dëshira patologjike për drogë shkaktohet nga ngulitja në kujtesën emocionale të ndjenjave të përjetuara pas marrjes së saj. Ky eksitim emocional është aq i fortë sa që errëson pothuajse gjithçka. E gjithë jeta e një të varur nga droga i nënshtrohet idesë për të arritur përsëri të njëjtën gjendje. Si të gjitha fenomenet psikologjike, kjo korrespondon me disa procese neurofiziologjike. Sistemi më i rëndësishëm që ofron emocione është sistemi limbik. Skematikisht, ai mund të përshkruhet si një rreth vicioz i përbërë nga struktura të ndryshme të trurit, dhe fenomenet emocionale korrespondojnë me një impuls të caktuar (aktivizimi ose çaktivizimi) i neuroneve në këto struktura. Sipas konceptit që ne i përmbahemi, një gjendje obsesive shfaqet në shfaqjen e hipereksitimit patologjik në këtë rreth, i cili, duke qarkulluar në një rreth, përmes një mekanizmi reagimi pozitiv, arrin nivelin e ngopjes, ndrydh çdo emocion tjetër dhe bëhet i pakontrollueshëm. . (Shih më lart për balancimin e emocioneve.) Ky mekanizëm është i njëjtë për një gjendje obsesive të çdo natyre.Ky është i njëjti ngacmim kumbues që përcakton thelbin kryesor të kujtesës afatshkurtër. Vetëm zakonisht këto zgjime shuhen gjatë gjumit, por një gjendje obsesive zgjohet dhe mbështetet aq fort nga disa stimuj të jashtëm sa nuk është kështu. Ai vazhdon të jetë aktiv edhe pas gjumit, për këtë arsye shfaqet si obsesive dhe konstante. Natyrisht, lind ideja për të thyer këtë rreth vicioz. Prandaj, në vitet gjashtëdhjetë, strukturat e sistemit limbik u propozuan si struktura objektive për operacionet për sindromën obsesive-kompulsive. Në veçanti, objektivi që ne përdorim në trajtimin e të varurve nga droga u propozua në vitin 1962. Megjithatë, niveli i pamjaftueshëm metodologjik që ekzistonte në atë kohë nuk lejoi që ky operacion të përdorej gjerësisht. Situata ndryshoi rrënjësisht me futjen e stereotaksisë moderne, të zhvilluar ndër të tjera në institutin tonë. Doli të ishte e mundur, përmes një qasjeje me trauma të ulëta, duke përdorur një kriopsondë me një diametër të jashtëm 2.6 mm, të ngrinte një pjesë të vogël të gyrusit cingulues midis seksioneve të tij të përparme dhe të mesme dhe në këtë mënyrë të prerë këtë rreth vicioz. Vetë operacioni është jashtëzakonisht i ulët traumatik, është si një injeksion në tru. Metoda e zgjedhur e ekspozimit - ngrirja - ndryshon në mënyrë të favorshme nga termokoagulimi dhe ndikimet e tjera që shkatërrojnë indet në atë që i lë të paprekura muret e arterieve dhe arteriolave, duke minimizuar kështu rrezikun e gjakderdhjes. Si rregull, pacienti tashmë në tryezën e operacionit thotë se nuk është më i tërhequr nga droga. Pse? Po, sepse pavarësisht se ai kujton për drogën, ky hiperimpulsivitet patologjik nuk ekziston më dhe kjo kujtesë nuk është e ngjyrosur emocionalisht. Po. Ai kujton se e bëri vetë injeksionin, por nuk e mban mend pse ishte kaq i mirë. Ky eksitim emocional që fshin gjithçka në rrugën e tij zhduket dhe ajo që mbetet është vetëm kujtesa. Është interesante që studimet e kryera posaçërisht kanë treguar se profili i personalitetit nuk ndryshon, përveç, ndoshta, për zgjerimin natyror të sferës emocionale. Natyrisht, ai mendonte vetëm për drogën, por tani vuri re se kishte edhe vajza të bukura.

Ky është një mekanizëm i mundshëm për trajtimin stereotaktik të gjendjeve obsesive të natyrave të ndryshme. Këtu përfshihet sindroma e dhimbjes fantazmë, gjatë trajtimit të së cilës zbuluam zhdukjen e dëshirave për drogë (pacientët detyroheshin të merrnin ilaçe për të lehtësuar dhimbjen) dhe të tjera.

Natyrisht, megjithatë, operacioni mbetet një operacion. Ai është gjithmonë potencialisht i rrezikshëm, kështu që ne i drejtohemi vetëm kur të gjitha metodat e tjera të trajtimit konservativ janë shteruar. Kështu, mekanizmat e efektit terapeutik të operacioneve psikokirurgjike që synojnë fikjen e strukturave të sistemit limbik mund të shpjegohen me ndërprerjen e pjesshme të impulseve patologjike që qarkullojnë përgjatë rrugëve nervore. Ky impuls, i cili është pasojë e hiperaktivitetit (aktivitetit të tepruar) të zonave të ndryshme (për sëmundje të ndryshme) të trurit, është një mekanizëm i përbashkët për një sërë sëmundjesh kronike të sistemit nervor, si epilepsia, çrregullimi obsesiv-kompulsiv. Këto shtigje duhen gjetur dhe fikur sa më butësisht të jetë e mundur. Ndërhyrjet psikokirurgjike stereotaktike (shumë qindra prej tyre janë kryer dhe shumica e tyre në SHBA) janë një metodë moderne e trajtimit të pacientëve që vuajnë nga çrregullime të caktuara mendore (kryesisht OCD - çrregullime obsesive-kompulsive, d.m.th. gjendje obsesive), për të cilat jo- metodat kirurgjikale kanë treguar trajtim joefektiv.

Në nivelin qelizor, e gjithë puna e trurit shoqërohet me transformime kimike të substancave të ndryshme, kështu që rezultatet e marra në laboratorin e neurobiologjisë molekulare, të drejtuar nga profesor S.A. Dambinova, janë të rëndësishme për ne. Laboratori eksploron bazën neurokimike të integritetit funksional të trurit dhe trupit duke përdorur qasje moderne molekulare. Me fjalë të tjera, laboratori studion proceset molekulare që lidhen me shndërrimin e sinjaleve të thjeshta kimike në ato komplekse integruese që sigurojnë funksionet e të gjithë organizmit. Le të shohim se si ndodh kjo.

Për shembull, paralelisht me studimet fiziologjike të aktivitetit të trurit në çrregullimet e lëvizjes, u studiua metabolizmi i neurotransmetuesve (substanca që transmetojnë informacion nga neuroni a në neuronin y): glutamat, GABA, dopamine dhe serotonin. U zbulua se dinamika e tyre klinike në pacientët me parkinsonizëm u stabilizua me efektin pozitiv të stimulimit elektrik terapeutik (TES). Megjithatë, kompensimi për mungesën e dopaminës dhe serotoninës duke përdorur terapi farmaceutike nuk prodhoi efektin e pritur në pacientët me parkinsonizëm. Vetëm pasi u zbuluan për herë të parë fraksionet peptide me peshë molekulare të ulët, të cilat u shfaqën menjëherë pas LES dhe shoqëruan një përmirësim të gjendjes klinike të pacientëve - një ulje e dridhjes, ngurtësisë dhe shfaqjes së reaksioneve pozitive emocionale, roli i tyre themelor në neurokiminë e lëvizjes u bë. qartë.

Me studimin e mëtejshëm të këtyre fraksioneve peptide, u izoluan dhe u karakterizuan peptidet e grupit të takikininës ose peptidet e grupit të substancës P. Futja e këtyre peptideve në lëngun cerebrospinal të pacientit duke përdorur metodën e transfuzionit autohemolitik të lëngut cerebrospinal të zhvilluar nga ne së bashku me neurokirurgët. përsëriti efektin terapeutik të LES dhe stimulimin e njëkohshëm të emocioneve pozitive te pacientët me parkinsonizëm.

Doli se këto peptide rregullojnë rrugët antikolinergjike dhe dopaminergjike dhe kanë veti që pengojnë hiperfunksionin e prolaktinës. Efektet afatgjata të LES shoqërohen, para së gjithash, me normalizimin dhe kompensimin e deficiteve molekulare në sistemin neurotransmetues-neuropeptid-neurohormone në organizimin e reaksioneve emocionale motorike dhe të lidhura ngushtë. Është veçanërisht interesante që modele të ngjashme u zbuluan më vonë te pacientët me varësi nga heroina, të cilët treguan ndryshime të rëndësishme në përmbajtjen e dopaminës dhe serotoninës në lëngjet biologjike. Prandaj, krijimi i agjentëve të rinj farmakologjikë të bazuar në neuropeptidet e zbuluara është një drejtim shumë premtues në trajtimin e parkinsonizmit, varësisë nga droga dhe gjendjeve depresive.

Për të kuptuar mekanizmat specifikë që qëndrojnë në themel të funksioneve motorike dhe emocionale të trurit, ishte e nevojshme të studiohej niveli tjetër i neuroreceptorit ndërqelizor në hierarkinë e transmetimit të sinjalit.

Neuroreceptorët janë makromolekula në membranën e një neuroni, mozaiku i të cilave përcakton specifikën e funksioneve të tij, funksionet e një zone ose strukturë të trurit. Struktura polireceptore e trurit pasqyron multifunksionalitetin e sistemeve që mbështesin aktivitete të ndryshme të të njëjtave qeliza dhe zona në indin nervor.

Prandaj, në laborator, vëmendje e veçantë i kushtohet studimit të strukturës dhe funksioneve të neuroreceptorëve për glutamatin, opiatet dhe metabolitët e tyre, të cilët janë të përfshirë në zhvillimin e ishemisë cerebrale dhe reaksioneve konvulsive dhe shfaqjen e varësisë mendore dhe fizike nga ilaçet psikotrope. Supozohet se janë këta receptorë ngacmues të trurit që janë të përfshirë kryesisht në ndërveprimin dhe riorganizimin e sistemeve që ofrojnë funksione komplekse të trurit të njeriut të lidhura me lëvizjen dhe sjelljen emocionale.

Si funksionojnë neuroreceptorët në një qelizë, si ndërveprojnë brenda sistemit dhe lidhjet e tyre ndërsistemore, cilat janë vetitë e tyre në shëndet dhe sëmundje, është subjekt i një studimi të thelluar neurokimik.

Bazuar në shumë vite kërkime në laborator, ishte e mundur të vërtetohej se receptorët e glutamatit dhe opiateve ndryshojnë funksionet e tyre në indet e trurit gjatë hipereksitimit dhe janë të aftë të ndryshojnë gjendjen e të gjithë organizmit kur stimulohen nga agonistët dhe antagonistët farmakologjikë. Studimi i vetive molekulare të këtyre receptorëve zbuloi ngjashmërinë e tyre në dinamikën e riorganizimit të funksioneve të ndryshme në sistemin "tru-trup" të lidhur me metabolizmin e dëmtuar të metabolitëve të receptorëve (glutamat, aspartat, opiate) në lëngjet biologjike. Le të japim shembujt e mëposhtëm të pjesëmarrjes së receptorëve të opiateve në mekanizmat e organizimit të përvojave emocionale duke përdorur një model eksperimental të vetëadministrimit të heroinës tek minjtë. U identifikuan modelet e mëposhtme:

Është vërtetuar se efektet shpërblyese të barnave (heroina dhe morfina) ndërmjetësohen nëpërmjet receptorëve të opiateve të vendosura në sistemin mesolimbik dhe rregullojnë një rritje të përmbajtjes së dopaminës në hapësirën ndërqelizore.
- Është treguar se aktivizimi kronik i receptorëve të opiateve nga heroina çon në stimulimin e receptorëve shtesë, të cilët kërkojnë pjesë të reja të barit për të kryer funksionet e tyre dhe përfshihen në formimin e një mall të papërmbajtshëm për konsumimin e heroinës.
- u zbulua se në fazën fillestare ka një rritje të shprehjes së gjeneve të receptorit të opiateve dhe një stimulim të ndjeshëm të aktivitetit të trurit - aktivizimi i reaksioneve të sjelljes, stimulimi i përvojave emocionale (mungesë frike, dhimbje, eufori).

Nga ana tjetër, konsumimi afatgjatë dhe sistematik i heroinës prish stabilitetin e sistemit tru-trup dhe gradualisht çon në shkatërrimin e sasive të tepërta dhe më pas të nevojshme të neuroreceptorëve, të cilët reflektojnë ristrukturimin e sistemit të organizimit të funksioneve të trurit dhe shkalla e proceseve shkatërruese të qelizave nervore në strukturat e saj. Trupi reagon ndaj këtyre çrregullimeve duke prodhuar "autoantitrupa" ndaj fragmenteve të veçanta të receptorëve opiate, si "dëshmitarë" të antigjeneve "të huaj" të indit nervor. Doli se pamja dhe sasia e autoantitrupave ndaj fragmenteve individuale të receptorëve të opiateve lidhet me ashpërsinë e simptomave të varësisë nga droga. Prandaj, duke analizuar gjakun për përmbajtjen e autoantitrupave ndaj neuroreceptorëve në tru, u bë i mundur përcaktimi i gjendjes funksionale të trurit dhe trupit të kafshëve dhe njerëzve, dhe u krijua një komplet diagnostikues "Testi i drogës", i cili lejon një objektiv të të vlerësojë shkallën e varësisë nga droga dhe të monitorojë efektivitetin e trajtimit për personat e varur nga droga.

Modele të ngjashme u identifikuan gjatë studimit të mekanizmave molekularë të zhvillimit të epilepsisë dhe lezioneve ishemike të trurit, të cilat bënë të mundur zhvillimin e treguesve origjinalë dhe objektivë për vlerësimin e funksionit të trurit (testi PA dhe testi CIS) për diagnostikimin e hershëm laboratorik të aktivitetit paroksizmal dhe ishemisë cerebrale. te njerëzit. Këto metoda diagnostikuese laboratorike tashmë përdoren në disa institucione shkencore dhe mjekësore brenda dhe jashtë vendit.

Kështu, kërkimet themelore në fushën e neurokimisë po japin tashmë rezultate praktike për mjekësinë. Në këtë rast, neurokimia vepron si një "gjuhë" bazë molekulare që bën të mundur deshifrimin e proceseve komplekse integruese në tru dhe trup në kushte patologjike tek njerëzit.

Duhet të theksohet se Laboratori i Neurobiologjisë Molekulare është një nga qendrat kryesore neurokimike në Rusi dhe ka grupet e veta kërkimore në Itali dhe SHBA. Gjatë vitit të kaluar, unë, si ndoshta shumë të tjerë, jam pyetur për arritjet më të mëdha të shekullit të kaluar dhe perspektivat për shekullin e ardhshëm. Mund të debatohet për arritje specifike, por në përgjithësi mund të themi se shekulli i njëzetë ishte shekulli i teknologjisë dhe fizikës. Megjithatë, vitet e fundit kanë treguar qartë se shekulli i ardhshëm do të jetë shekulli i biologjisë dhe mund të presim që të kuptuarit e mekanizmave të aktivitetit të trurit dhe mbi të gjitha kodit të aktivitetit nervor do të zënë pozicione prioritare. Ajo që kam thënë këtu shkurtimisht për institutin dhe laboratorët e tij është paraqitur shumë më gjerësisht në artikujt, një listë e të cilëve është bashkangjitur.

Letërsia

Neurofiziologjia V.V. Shulgovsky

Fiziologjia e sistemit nervor qendror: Libër mësuesi për universitetet Shtëpia botuese Moskë. Universiteti, 1987. Shulgovsky V.V.

Fiziologjia redaktuar nga Nozdrachev - vëllimi 21

Neurobiologjia. M.: Mir, 1987. T. 1, 2. Bariu G.

Neurokimi / Ed. I. P. Ashmarin dhe P. V. Stukalova. M.: Shtëpia Botuese e Institutit të Kimisë Biomjekësore të Akademisë Ruse të Shkencave Mjekësore, 1996.

Hodgkin A. Impuls nervor. M.: IL, 1965

EcclesJ. Fiziologjia e sinapseve. M.: Mir, 1966.

Konovalov A. N., Blinkov S. M., Putsilo M. V. Atlas i anatomisë neurokirurgjike. M., 1990.

Morfologjia e trurit të njeriut. M.: Shtëpia botuese Mosk. Universiteti, 1978. Morenkov E. D.

Leksioni 1

Hyrje në Neurofiziologji

Problemi: pse një psikolog ka nevojë për njohuri të fiziologjisë së trurit?

(përgjigjuni pyetjes në fillim të leksionit dhe formuloni atë në fund)

1 Neurofiziologjia si shkencë, shfaqja dhe zhvillimi

Pjesë të trurit të njeriut

3 Metodat për studimin e trurit të njeriut në fazën aktuale

Neurofiziologjia si shkencë, shfaqja dhe zhvillimi

Neurofiziologjia është një degë e veçantë e fiziologjisë që studion aktivitetin e sistemit nervor. Ajo u ngrit shumë më vonë se psikologjia.

Fazat e zhvillimit të neurofiziologjisë

Faza 1

Pothuajse deri në gjysmën e dytë të shekullit të 19-të, neurofiziologjia zhvilluar si shkencë eksperimentale bazuar në studimin e kafshëve. Manifestimet më të ulëta (themelore) të aktivitetit të sistemit nervor janë të njëjta tek kafshët dhe njerëzit. Këto funksione të sistemit nervor përfshijnë:

përcjellja e ngacmimit përgjatë fibrës nervore,

transferimi i ngacmimit nga një qelizë nervore në tjetrën (për shembull, nervore, muskulore, gjëndrore),

reflekse të thjeshta (për shembull, përkulje ose shtrirje e një gjymtyre),

· perceptimi i dritës, zërit, prekjes dhe stimujve të tjerë relativisht të thjeshtë dhe shumë të tjerë.

Fazë

Në fund të shekullit të 19-të, shkencëtarët u zhvendosën për studimin e disa funksioneve komplekse frymëmarrje, duke mbajtur një përbërje konstante të gjakut, lëngjeve të indeve dhe disa të tjerëve në trup. Në të gjitha këto studime, shkencëtarët nuk gjetën dallime domethënëse në funksionimin e sistemit nervor, qoftë në tërësi apo pjesë të tij, te njerëzit dhe kafshët, madje edhe ato shumë primitive. Për shembull, në ditët e para të fiziologjisë eksperimentale moderne, bretkosa ishte një temë e preferuar.

Fazë

Zbulimi i metodave të reja të kërkimit (kryesisht manifestimet elektrike të aktivitetit të sistemit nervor)

Në këtë fazë, funksionet e trurit studiohen pa e shkatërruar trurin, pa ndërhyrë në funksionimin e tij. Bëhet e mundur të studiohen manifestimet më të larta të veprimtarisë së tij - perceptimi i sinjaleve, funksionet e kujtesës, ndërgjegjes dhe shumë të tjera.

Faza 4

Hulumtimi modern i trurit

Siç është treguar tashmë, psikologjia si shkencë është shumë më e vjetër se fiziologjia, dhe për shumë shekuj psikologët në kërkimin e tyre bënë pa njohuri për fiziologjinë.

Një pikë kthese në të kuptuarit e funksioneve të trurit erdhi në shekullin e 18-të. Idetë e para për parimin e refleksit të sistemit nervor të njeriut u formuluan nga filozofi dhe matematikani Rene Descartes. Ai besonte se nervat ishin tuba të zbrazëta përmes të cilave shpirtrat e kafshëve transmetoheshin nga truri, selia e shpirtit, te muskujt.

Por vetëm në shekullin e 19-të u vërtetua përfundimisht se funksionet e trurit kryhen sipas parimit refleks (reflekto-reflektues).

Vizatimi i një analogjie midis veprimit të mekanizmave artificialë dhe aktivitetit të trurit është një teknikë e preferuar kur përshkruhen funksionet e trurit. Për shembull, bashkatdhetari ynë i madh I.P. Pavlov e krahasoi funksionin e korteksit cerebral me një central telefonik ku një operator telefonik i ri lidh pajtimtarët me njëri-tjetrin. Në ditët e sotme, truri dhe aktivitetet e tij më së shpeshti krahasohen me një kompjuter të fuqishëm. Sidoqoftë, çdo analogji është shumë e kushtëzuar. Nuk ka dyshim se truri kryen një sasi të madhe llogaritjesh, por parimi i funksionimit të tij është i ndryshëm nga parimet e kompjuterit.

Pra, pse një psikolog i duhet njohuri për punën dhe funksionimin e trurit???

Le të kujtojmë idenë e një refleksi, të shprehur në shekullin e 18-të nga R. Descartes. Në fakt, thelbi i kësaj ideje ishte njohja se reagimet e organizmave të gjallë shkaktohen nga stimuj të jashtëm për shkak të aktivitetit të trurit, dhe jo "me vullnetin e Zotit". Në Rusi, kjo ide u prit me entuziazëm nga komuniteti shkencor dhe letrar. Kulmi i kësaj ishte botimi i veprës së famshme të Ivan Mikhailovich Sechenov "Reflekset e trurit" (1863). I.M. Sechenov ishte i pari që vërtetoi plotësisht dhe bindshëm se aktiviteti mendor i njeriut duhet të bëhet objekt studimi nga fiziologët.

I. P. Pavlov e zhvilloi këtë ide në formën e "doktrinës së fiziologjisë së reflekseve të kushtëzuara".

Atij i atribuohet krijimi i një metode për kërkime eksperimentale në "katin më të lartë" të korteksit të trurit - hemisferat cerebrale. Kjo metodë quhet "metoda e refleksit të kushtëzuar".

Studimet fiziologjike të kombinuara me studimin e anatomisë dhe morfologjisë së trurit kanë çuar në një përfundim të qartë - është truri që është instrumenti i vetëdijes, të menduarit, perceptimit, kujtesës dhe funksioneve të tjera mendore.

Vështirësia kryesore e studimit është se funksionet mendore janë jashtëzakonisht komplekse.

Psikologët i studiojnë këto funksione duke përdorur metodat e tyre. Karakteristikat e psikikës studiohen nga një psikolog pa "referencë" në strukturat e trurit, d.m.th. psikologu është i interesuar për pyetje organizatave vetë funksionin mendor, por jo atë si funksionojnë pjesë të veçanta të trurit gjatë kryerjes së këtij funksioni.

Vetëm relativisht kohët e fundit, (mesi i shekullit të 20-të), u shfaqën aftësi teknike për të studiuar duke përdorur metoda fiziologjike disa karakteristika të funksioneve mendore - perceptim, vëmendje, kujtesë, vetëdije, etj. Një grup qasjesh të reja për studimin e trurit të njeriut, sfera e interesave shkencore të fiziologëve në fushën e psikologjisë, çoi në shfaqjen në zonën kufitare të këtyre shkencave të një shkence të re - psikofiziologjisë.

Kjo çoi në ndërthurjen e dy fushave të njohurive - psikologjisë dhe fiziologjisë. Prandaj, një fiziolog që studion funksionet e trurit të njeriut ka nevojë për njohuri të psikologjisë dhe aplikimin e këtyre njohurive në punën e tij praktike. Por një psikolog nuk mund të bëjë pa regjistruar dhe studiuar proceset objektive të trurit duke përdorur metoda psikofiziologjike.

Pjesë të trurit të njeriut

Në biologji ekziston një parim që mund të formulohet si parim i unitetit të strukturës dhe funksionit. Prandaj, pyetjet e morfologjisë dhe anatomisë së trurit janë konsideruar gjithmonë shumë të rëndësishme kur studiohet aktiviteti i këtij organi kompleks.

Anatomia dhe morfologjia e trurit është një shkencë e lashtë. Emrat e strukturave të trurit ruajnë emrat e anatomistëve të lashtë - Willisius, Silvius, Roland dhe shumë të tjerë.

Truri i njeriut përbëhet nga 4 seksione kryesore:

1. hemisferat cerebrale - qendra më e lartë e veprimtarisë së tij mendore. Kjo është pjesa më e madhe e trurit tonë.

2. Diencefaloni përbëhet nga dy pjesë të pabarabarta: talamus, i cili është një lloj shpërndarësi (mbledhësi) i sinjaleve të dërguara në zonat e korteksit, duke përfshirë sinjalet nga organet e shikimit, dëgjimit, etj., dhe hipotalamusi(që ndodhet nën talamus), i cili “menaxhon” funksionet vegjetative në trupin tonë. Falë hipotalamusit, rritet dhe maturimi (përfshirë seksualitetin) i trupit tonë, ruhet qëndrueshmëria e mjedisit të brendshëm, për shembull, ruajtja e temperaturës së trupit, largimi i toksinave nga trupi, konsumimi i ushqimit dhe ujit dhe shumë procese të tjera.

3. rrjedhin e trurit, e cila, nga ana tjetër, përbëhet nga një numër seksionesh: truri i mesëm, ponsi dhe medulla oblongata. Këto struktura marrin pjesë në zbatimin e funksioneve më komplekse të trupit - mbajtjen e presionit të gjakut, frymëmarrjen, vendosjen e shikimit, rregullimin e ciklit gjumë-zgjim, në shfaqjen e reaksioneve treguese dhe shumë të tjera. Nga trungu i trurit dalin 10 palë nerva kraniale, falë veprimtarisë së të cilave kryhen shumë funksione: rregullimi i funksioneve të zemrës dhe frymëmarrjes, aktiviteti i muskujve të fytyrës, perceptimi i sinjaleve nga bota e jashtme dhe mjedisi i brendshëm. . E gjithë bërthama e trungut të trurit është e zënë nga formacioni retikular (rrjetë). Aktiviteti i kësaj strukture përcakton ciklin gjumë-zgjim; prishja e integritetit të tij çon në shqetësime të rënda të vetëdijes, të cilat mjekët i quajnë koma. Mbi ponsin është truri i vogël, ose truri i vogël.

4. Truri i vogël te njerëzit (përkthyer fjalë për fjalë, tru i vogël është truri i vogël) përbëhet nga hemisferat dhe vermisi që i lidh ato. Funksionet e trurit të vogël janë të ndryshme, dëmtimi i tij shkakton çrregullime në rregullimin e lëvizjeve: një person nuk është në gjendje të kryejë sekuencën e saktë të lëvizjeve të pjesëve individuale të trupit të tij, kur ecën ai nuk ka kohë të lëvizë qendrën e gravitetit; ecja e tij bëhet e pasigurt, ai mund të bjerë nga bluja.

Pjesa më bishtore (nga bishti bisht, pjesa e pasme) e SNQ (sistemi nervor qendror) është palca kurrizore.

Palca kurrizore Shtylla kurrizore e njeriut përbëhet nga më shumë se tre duzina segmente dhe është e mbyllur në shtyllën kurrizore. Çdo segment përafërsisht korrespondon me një rruazë. Funksioni kryesor i palcës kurrizore është të transmetojë sinjale nga pjesët e sipërme të sistemit nervor qendror në pjesë të trupit, si dhe të drejtojë sinjalet nga pjesët përkatëse të trupit në pjesët e sipërme të trurit. Palca kurrizore është gjithashtu e aftë për aktivitete mjaft komplekse të pavarura. Në nivelin e palcës kurrizore ndodhin reflekse autonome shumë komplekse që përcaktojnë urinimin, jashtëqitjen, djersitjen, skuqjen e lëkurës e shumë të tjera. Në nivelin e segmenteve individuale të palcës kurrizore, mund të ndodhin reflekse të përfshira në kontrollin e lëvizjeve, për shembull, gjuri, Akili, etj. Palca kurrizore krijon sistemin nervor autonom, aktiviteti i të cilit është shumë i rëndësishëm për mbrojtjen trupi nga efektet negative - të ftohtit, mbinxehja, humbja e gjakut, etj. P.

Metodat për studimin e trurit të njeriut në fazën aktuale

Metodat për studimin e funksionimit të trurit të njeriut janë duke u përmirësuar vazhdimisht. Metodat moderne bëjnë të mundur shikimin e strukturës dhe studimin e funksionimit të trurit të njeriut pa e dëmtuar atë.

Le të hedhim një vështrim në metodat kryesore.

metodat e kërkimit elektrofiziologjik. Ato nuk janë të rrezikshme për trurin e njeriut dhe lejojnë që njeriu të vëzhgojë rrjedhën e proceseve fiziologjike në intervalin nga fraksionet e një milisekondi (1 ms = 1/1000 s) deri në disa orë.

Në shekullin e 18-të, mjeku italian Luigi Galvani zbuloi bioelektriciteti. Në shek.

Në Rusi, studime të ngjashme u kryen nga I.M. Sechenov: ai ishte i pari që regjistroi lëkundjet bioelektrike nga medulla oblongata e një bretkose. Kërkimet e kryera në fillim të shekullit të 20-të nga studiuesi suedez G. Berger u njohën mbarëbotërore. Duke përdorur instrumente shumë më të avancuara, ai regjistroi potencialet bioelektrike të trurit të njeriut, të cilat tani quhen elektroencefalogrami. Në këto studime, u regjistrua për herë të parë ritmi bazë i biokrrymave të trurit të njeriut - lëkundjet sinusoidale me një frekuencë prej 8 -12 Hz, e cila u quajt ritmin alfa. Ky mund të konsiderohet fillimi i epokës moderne të kërkimit në fiziologjinë e trurit të njeriut.

Metodat moderne të elektroencefalografisë klinike dhe eksperimentale kanë bërë përparim të dukshëm falë përdorimit të kompjuterëve. Në mënyrë tipike, disa dhjetëra elektroda filxhani aplikohen në sipërfaqen e kokës gjatë një ekzaminimi klinik të pacientit. Më pas, këto elektroda janë të lidhura me një përforcues me shumë kanale.

Amplifikatorët modernë janë shumë të ndjeshëm dhe bëjnë të mundur regjistrimin e lëkundjeve elektrike nga truri me një amplitudë prej vetëm disa mikrovolt (1 μV = 1/1000000 V). Më pas, kompjuteri përpunon EEG-në për çdo kanal. Një psikofiziolog ose mjek, në varësi të faktit nëse truri i një personi të shëndetshëm ose pacienti është duke u ekzaminuar, është i interesuar për shumë karakteristika EEG që pasqyrojnë aspekte të caktuara të aktivitetit të trurit, për shembull, ritmet EEG (alfa, beta, teta, etj.) karakterizojnë nivelin e aktivitetit të trurit. Një shembull është përdorimi i kësaj metode në anesteziologji. Aktualisht, në të gjitha klinikat kirurgjikale në botë, gjatë operacioneve nën anestezi, së bashku me elektrokardiogramin, regjistrohet edhe një EEG, ritmet e së cilës mund të tregojnë me shumë saktësi thellësinë e anestezisë dhe të monitorojnë aktivitetin e trurit. Më poshtë do të hasim përdorimin e metodës EEG në raste të tjera.

- Metoda e imazhit të rezonancës magnetike. Truri rrezatohet me një fushë elektromagnetike duke përdorur një magnet të veçantë. Nën ndikimin e një fushe magnetike, dipolet e lëngjeve të trurit (për shembull, molekulat e ujit) marrin drejtimin e saj. Pas heqjes së fushës magnetike të jashtme, dipolet kthehen në gjendjen e tyre origjinale dhe shfaqet një sinjal magnetik, i cili zbulohet nga sensorë të veçantë. Kjo jehonë më pas përpunohet duke përdorur një kompjuter dhe shfaqet në ekranin e monitorit duke përdorur metoda grafike kompjuterike. Për shkak të faktit se fusha magnetike e jashtme e krijuar nga një magnet i jashtëm mund të bëhet e sheshtë, një fushë e tillë, si një lloj "thike kirurgjikale", mund të "presë" trurin në shtresa të veçanta. Në ekranin e monitorit, shkencëtarët vëzhgojnë një sërë "feta" të njëpasnjëshme të trurit pa i shkaktuar asnjë dëm atij. Kjo metodë ju lejon të studioni, për shembull, tumoret malinje të trurit

Metoda e tomografisë me emetim pozitron(PAT). Ka rezolucion edhe më të lartë. Studimi bazohet në futjen e një izotopi jetëshkurtër që lëshon pozitron në qarkullimin e gjakut cerebral. Të dhënat rreth shpërndarjes së radioaktivitetit në tru mblidhen nga një kompjuter gjatë një kohe specifike skanimi dhe më pas rindërtohen në një imazh tredimensional. Metoda bën të mundur vëzhgimin e vatrave të ngacmimit në tru, për shembull, kur mendoni përmes fjalëve individuale ose kur i shqiptoni ato me zë të lartë, gjë që tregon aftësitë e tij me rezolucion të lartë. Në të njëjtën kohë, shumë procese fiziologjike në trurin e njeriut ndodhin shumë më shpejt se aftësitë e metodës tomografike. Në kërkimin shkencor, faktori financiar, pra kostoja e hulumtimit, nuk ka rëndësi të vogël. Fatkeqësisht, metodat tomografike janë shumë të shtrenjta: një studim i trurit të një personi të sëmurë mund të kushtojë qindra dollarë.

Metodat e neuroshkencës

Teknologjia e mikroelektrodave përdoret për të regjistruar aktivitetin bioelektrik të neuroneve dhe proceset e tyre. Teknologjia e mikroelektrodave, në varësi të objektivave të kërkimit, ka shumë veçori. Në mënyrë tipike, përdoren dy lloje mikroelektrodash - metal dhe qelq. Mikroelektrodat metalike shpesh bëhen nga tela tungsteni me diametër 0,3-1 mm. Në fazën e parë, priten boshllëqe 10-20 cm të gjata (kjo përcaktohet nga thellësia në të cilën mikroelektroda do të zhytet në trurin e kafshës që studiohet). Njëra skaj i pjesës së punës mprehet duke përdorur metodën elektrolitike në një diametër prej 1 - 10 mikron. Vetë maja e elektrodës mbetet e paizoluar (nganjëherë një puls i dobët i rrymës kalon nëpër një mikroelektrodë të tillë për të shkatërruar më tej izolimin në majë).

Për të regjistruar aktivitetin e neuroneve të vetme, mikroelektroda fiksohet në një manipulues të posaçëm, i cili lejon që ajo të lëvizet përmes trurit të kafshës me saktësi të lartë. Për shembull, me një diametër të majës së mikroelektrodës jo më shumë se 5 μm, është e mundur të regjistrohen potencialet e veprimit të neuroneve të vetme (në këto raste, maja e mikroelektrodës duhet t'i afrohet neuronit në studim në një distancë prej rreth 100 μm). Kur diametri i majës së mikroelektrodës është më shumë se 10 μm, aktiviteti i dhjetëra dhe ndonjëherë qindra neuroneve regjistrohet në të njëjtën kohë (shumëzoni aktivitetin).

Neuropsikologjia si një metodë për studimin e funksionit të trurit

Metodat për studimin e trurit të njeriut nuk kufizohen vetëm në ato të përshkruara më sipër.

D.z. bëni një tabelë - metodat e neurofiziologjisë

Informacione të lidhura.

Neuroshkencëtari amerikan John Medina shkroi librin “Rregullat e trurit. Çfarë ju dhe fëmijët tuaj duhet të dini për trurin”, e cila flet qartë për 12 modele të trurit të njeriut, njohja e të cilave do t'ju lejojë të mësoni dhe të mësoni në mënyrë më efektive. Libri “Rregullat e trurit” është botuar nga shtëpia botuese Mann, Ivanov dhe Ferber. Ju mund të lexoni një kapitull të librit në faqen e internetit të botuesit.

9 Rregullat themelore të trurit

Lajtmotivi i librit ishte ideja e autorit se mësuesit dhe shkencëtarët duhet të kenë më shumë mundësi për të shkëmbyer përvoja; përndryshe, zbulimet e shkencëtarëve dhe praktikat e mësuesve do të ekzistojnë si në botë paralele. Tani lidhja mes shkencëtarëve dhe mësuesve është e pamjaftueshme dhe e paqëndrueshme.

Aktiviteti fizik përmirëson funksionin e trurit

Nga një këndvështrim evolucionar, truri i njeriut u zhvillua përmes punës së palodhur, mjediseve që ndryshojnë vazhdimisht, sfidave të reja dhe kapërcimit të distancave mbi 12 milje në ditë. Aktiviteti fizik është ende si karamele për sistemin njohës: ushtrimet fizike ndihmojnë në përmirësimin e kujtesës afatgjatë, të menduarit logjik, vëmendjes dhe aftësisë për të zgjidhur problemet. Ndryshueshmëria mjedisore e bën trurin veçanërisht fleksibël. Si rezultat i evolucionit, njeriu nuk u bë më i fortë fizikisht, por u bë më i zgjuar. "Ne rritëm fantazmat jo në gojë, por në kokë", gjë që është mjaft e arsyeshme, thotë shkencëtari John Medina.

Nëse vendosni të krijoni një mjedis mësimi që do të ishte absolutisht dekurajues për funksionimin e mirë të trurit, do të ishte si një klasë.

Në një studim, fëmijët vrapuan për gjysmë ore 2-3 herë në javë. Pas 12 javësh, aftësitë e tyre njohëse u përmirësuan ndjeshëm në krahasim me periudhën para vrapimit. Me përfundimin e programit, treguesit u kthyen në nivelet e mëparshme. Është përcaktuar në mënyrë empirike se mesatarja e artë për aktivitetin fizik është 30 minuta ushtrime aerobike tre herë në javë. Nëse shtoni ushtrime për të forcuar muskujt tuaj, sistemi juaj njohës do të përfitojë edhe më shumë.

Aktiviteti fizik përmirëson fëmijët. Fëmijët në gjendje të mirë fizike i njohin stimujt vizualë më shpejt se bashkëmoshatarët e tyre të ulur dhe përqendrohen më mirë. Fëmijët u kushtojnë më shumë vëmendje gjërave që kërkojnë lëvizje. Atyre u pëlqen më shumë aktiviteti sesa sjellja e rezervuar në klasë. Fëmijët ndihen më rehat, vetëvlerësimi i tyre është më i lartë dhe janë më pak të ndjeshëm ndaj depresionit dhe ankthit. Sigurisht, ne të gjithë e kuptojmë këtë në mënyrë intuitive.

Pse sistemi shkollor nuk mbështet dhe zbaton atë që shkencëtarët kanë njohur prej kohësh?

Ne nuk kemi një përgjigje për këtë pyetje, por nëse jeni të interesuar se si, nga pikëpamja fiziologjike, aktiviteti fizik intensiv përmirëson funksionin e trurit, atëherë autori i librit e shpjegon atë në detaje.

Neuroshkencëtari John Medina sugjeron që shkollat ​​të përfshijnë edukimin fizik në orarin ditor të mësimit, ndoshta dy herë në ditë. Nxënësit mund të dëgjojnë një mësim matematike ose të mësojnë anglisht ndërsa ecin për 1-2 minuta në orë në rutine që ndodhen pranë tavolinës së tyre. Është e mundur të zbulohet nëse përdorimi i një teknike të tillë do të ndikojë në performancën akademike pas eksperimenteve të shkencëtarëve që studiojnë trurin dhe specialistëve të sistemit arsimor.

Vetë autori i librit vendosi një rutine në zyrën e tij dhe tani pushimet e tij të rregullta i mbush jo me një filxhan kafe, por me stërvitje. Ai doli me një dizajn që ju lejon të instaloni një kompjuter në mënyrë që të mund të shkruani email ndërsa jeni duke ushtruar. Atij iu deshën 15 minuta për të marrë dorën e të shkruarit në një laptop ndërsa ecte me një shpejtësi prej 3 km/h.

Aftësia për të mësuar dhe dominimi

Truri ka dy cilësi të rëndësishme që kërkojnë ndërveprim: ruajtjen e njohurive të fituara, domethënë një lloj databaze dhe aftësinë për të improvizuar bazuar në këto të dhëna.

Disa shkolla promovojnë përdorimin e një baze të dhënash të qëndrueshme, përmendësh, duke injoruar instinktet improvizuese që kanë evoluar gjatë miliona viteve.

Kreativiteti vuan nga kjo. Të tjerët, përkundrazi, mbështesin krijimtarinë pa i dhënë përparësi krijimit të një fondi njohurish. Ata injorojnë nevojën tonë për njohuri të thella rreth një objekti, i cili mbahet mend dhe ruhet në një bazë të dhënash shumë të strukturuar.

Historikisht, aftësia për të mësuar ka evoluar nga nevoja për të mbajtur marrëdhënie me individë të tjerë. Ne kemi mësuar të bashkëpunojmë, domethënë të vendosim qëllime të përbashkëta që marrin parasysh interesat e të gjithë aleatëve. Për të kuptuar interesat e një aleati, duhet të jeni në gjendje të njihni motivimet e të tjerëve, çfarë u pëlqen dhe çfarë kanë frikë. Është e nevojshme të dini për dëshirat e tyre më të thella. Duke kuptuar se transferimi i përvojës dhe kohezioni grupor bënë të mundur dominimin, njerëzit panë forcën e tyre në këtë. Shumë shkencëtarë besojnë se aftësia për të parashikuar dhe manipuluar të tjerët dhe dominimi intelektual janë të lidhura drejtpërdrejt. Shkathtësia jonë intelektuale (gjuha, matematika, arti) mund të ketë lindur nga një nevojë e fortë për të parashikuar gjendjen psikologjike të aleatëve tanë.

Procesi i të mësuarit ndikohet nga mjedisi emocional. Cilësia e të mësuarit varet pjesërisht nga marrëdhënia ndërmjet nxënësit dhe mësuesit. Nëse një person nuk ndihet i sigurt pranë një mësuesi ose mbikëqyrësi, ai nuk do të jetë në gjendje të performojë mirë. Nëse ka keqkuptim në marrëdhëniet me nxënësin, mësuesi nuk do të jetë në gjendje të krijojë kontakte me të dhe studenti mund të tërhiqet në vetvete.

Gjuha elektrike e trurit

Gjuha që truri kupton janë impulset elektrike. Truri i çdo personi ka përçueshmëri të ndryshme elektrike të neuroneve, "instalime elektrike". Truri ndikohet nga faktorë të jashtëm dhe "lidhja" e tij varet nga mjedisi kulturor në të cilin ndodhet.

Neuroshkencëtari dhe biokimisti Eric Kandel, laureat i Nobelit në vitin 2000, vërtetoi se "lidhja" e trurit të njeriut ndryshon gjatë mësimit. Truri po mëson vazhdimisht gjëra të reja, prandaj, "lidhja" e tij po ndryshon vazhdimisht (duke folur shkencërisht, po krijohen lidhje të reja sinaptike).

Në trurin e çdo të porsalinduri, mund të bëhet një mbishkrim: "Pajis".

Truri i njeriut formohet vetëm pjesërisht në lindje, dhe procesi i montimit përfundimtar ndodh në vitet pasuese. Puna më e rëndësishme përfundon në moshën njëzet vjeç, dhe rregullimi përfundimtar përfundon kur një person është tashmë mbi dyzet.

Për shkak të përçueshmërive të ndryshme elektrike, edukimi i unifikuar është i paefektshëm

Sistemi arsimor shkollor supozon se çdo tru mëson në të njëjtën mënyrë. Sistemi aktual bazohet në pritshmërinë që rezultatet e të nxënit duhet të arrihen deri në një moshë të caktuar.

Nxënësit e së njëjtës moshë kanë aftësi të ndryshme intelektuale.

Dallimet midis nxënësve mund të ndikojnë seriozisht në performancën në klasë. Si rezultat i hulumtimit, u zbulua se rreth 10% e nxënësve nuk mund të lexojnë në moshën në të cilën pritet kjo prej tyre, për shkak të "telive" të trurit të formuar në mënyrë të pamjaftueshme.

Për shkak se truri i secilit është i lidhur ndryshe, aftësia e një mësuesi për të "lexuar" mendimet e një studenti bëhet një mjet i rëndësishëm. Kjo aftësi për të kuptuar motivimet e brendshme të njerëzve të tjerë dhe për të bërë supozime për funksionimin e trurit të tyre bazuar në informacionin e disponueshëm ofron një qasje kryesore për të kuptuar jetën e brendshme të një studenti.

Për shembull, mësuesit mund të dinë kur nxënësit po bëjnë gabime ose kur ata po performojnë më të mirën e tyre. Kjo u jep mësuesve të ndjeshëm të kuptojnë nëse ajo që ata japin mësim është shndërruar në atë që kanë mësuar. Meqenëse një mësues nuk mund të mbikëqyrë një numër të madh nxënësish, duhet të ketë kufizime të caktuara për numrin e nxënësve.

Kujtesa e besueshme kërkon cikle përsëritjeje

Fëmijët harrojnë 90% të asaj që mësojnë në klasë brenda 30 ditëve. Përqindja më e lartë e harresës ndodh në orët e para pas mësimit. Ju mund të zgjasni jetëgjatësinë e ruajtjes së informacionit në memorie duke e përsëritur atë në një interval të caktuar kohor. Sa më shumë cikle përsëritjeje të kalojë një memorie, aq më mirë ruhet në kujtesë.

Njohuria regjistrohet në kujtesë jo në momentin e mësimit, por përmes përsëritjes së dobishme në intervale të caktuara kohore.

Studime të shumta kanë konfirmuar se diskutimi ose të menduarit për një ngjarje menjëherë pas ngjarjes përmirëson kujtesën për të.

Menjëherë pas studimit (nga disa minuta në orë dhe ditë), sistemi i riprodhimit ju lejon të rivendosni një imazh të qartë dhe të detajuar të informacionit të marrë. Me kalimin e kohës, kujtimet e ngjarjeve dhe fakteve që dikur ishin të qarta dhe specifike bëhen më të dobëta. Në përpjekje për të mbushur këto boshllëqe, truri mbështetet në fragmente, arsyetim, hamendje dhe shpesh kujtime të tjera që nuk lidhen me një ngjarje specifike. Truri lidh informacionin e ri me informacionin e marrë më parë, që do të thotë se të dhënat e reja ndryshojnë vazhdimisht të mëparshmet, dhe ato të rejat i dërgojnë për ruajtje. Në këtë mënyrë, formohet vetëm një ide e përafërt e realitetit.

Kujtesa, si një përzierje çimentoje, kërkon shumë kohë për të marrë një formë të përhershme. Duhen vite për të dërguar informacione të caktuara për ruajtje afatgjatë në formë absolutisht të pandryshuar. Ndërsa ndodh "ngrirja", kujtesa njerëzore mund të ndryshojë. Konfuzioni rritet kur informacioni paraqitet në blloqe të vazhdueshme, si në shumicën e shkollave.

Ciklet e përsëritjes krijojnë përvoja që i shtohen bazës së njohurive në vend që të ndërthuren me ato ekzistuese.

Stresi

Gjatë një situate stresuese afatshkurtër, trupi lëshon hormonet adrenalinë dhe kortizol në gjak. Një rritje e mprehtë hormonale në një kohë të shkurtër eliminon pasojat më të pakëndshme të stresit, duke e kthyer homeostazën në normalitet, por gjatë disa viteve të stresit kronik, hormonet helmojnë trupin. Një sistem i akorduar mirë po del jashtë kontrollit. Me ekspozim të zgjatur, adrenalina e tepërt çon në ndryshime të parregulluara të presionit të gjakut, duke rezultuar në vrazhdësi në sipërfaqen e enëve të gjakut, e cila më pas kthehet në plagë dhe në gjak formohet një substancë viskoze, e cila bllokon arteriet.

Stresi i tepërt dhe i zgjatur është i dëmshëm për të mësuarit.

Njerëzit që vuajnë nga stresi nuk demonstrojnë aftësi të jashtëzakonshme në matematikë dhe nuk janë shumë të suksesshëm në mësimin e gjuhëve. Kujtesa e tyre është shumë më e dobët se të tjerët.

Ata e kanë të vështirë të përqendrohen. Stresi i rëndë shkakton dëme në indet e trurit. Hormonet e stresit mund të mposhtin mbrojtjen natyrale të trupit dhe t'i mbyllin ato plotësisht. Suksesi në menaxhimin e stresit lidhet me rimarrjen e kontrollit në jetë. Për të identifikuar problemet e shkaktuara nga stresi, duhet të zbuloni kur një person ndihet i pafuqishëm.

Autori sugjeron fillimin për të luftuar efektet negative të stresit duke krijuar një atmosferë të qëndrueshme në shtëpi dhe kurse të terapisë familjare. John Medina bën thirrje për krijimin e programeve përmes përpjekjeve të përbashkëta të shkencëtarëve të trurit dhe specialistëve të edukimit.

Ne nuk e humbim kurrë etjen për dije

Autori është i bindur se ne mund të mbetemi studentë gjithë jetën. Sipas hulumtimeve, disa zona të trurit të të rriturve mbeten po aq plastike sa në trurin e një fëmije, kështu që është në gjendje të krijojë lidhje të reja, të forcojë ato ekzistuese dhe të krijojë neurone të rinj; kjo dhuratë na lejon të mësojmë gjatë gjithë jetës sonë.

Shumica e psikologëve të zhvillimit besojnë se nevoja e një fëmije për njohuri është e natyrshme.

Dhe nëse fëmijët do të lejoheshin të mbeten kureshtarë, ata do të vazhdonin të zhvillonin prirjet e tyre natyrore për të eksploruar dhe zbuluar deri në moshën 101 vjeç.

Për fëmijët, eksplorimi sjell gëzim. Ashtu si një drogë, etja për njohuri vetëm rritet dhe, për rrjedhojë, sjell kënaqësi të madhe dhe shpërblim të menjëhershëm. Dhe nëse inkurajohet nga prindërit, vazhdon gjatë viteve të shkollës. Teksa fëmijët rriten, ata kuptojnë se të mësuarit sjell jo vetëm gëzim, por edhe kompetencë. Është e rëndësishme që fëmija të ndjejë gëzimin e fitimit të njohurive, dhe jo vetëm përfitimin, në mënyrë që ndjenja e kënaqësisë të mos zëvendësohet vetëm nga dëshira për të marrë një notë të mirë.

Krijoni një universitet pedagogjik ku ata studiojnë trurin

Së fundi, John Medina propozon bashkimin e përpjekjeve të shkencëtarëve dhe mësuesve duke krijuar një lloj të ri universiteti pedagogjik. Programi i një instituti të tillë do të marrë parasysh veçoritë e trurit të njeriut. Ka tre drejtime. Pjesëmarrës në procesin arsimor janë mësues-lektorë tradicionalë, mësues praktikantë dhe studiues që studiojnë funksionimin e trurit. Grupi i fundit i edukatorëve përdor laboratorët e tyre të kërkimit për të kuptuar se si mëson truri i njeriut dhe më pas teston në mënyrë aktive hipotezat në situatat e klasës reale. Kursi i programit përfshin tema të ndryshme - nga anatomia e trurit tek psikologjia, nga biologjia molekulare deri te zbulimet më të fundit në fushën e neuroshkencës konjitive.

Pas vitit të parë të studimit, studentët fillojnë të marrin pjesë aktive në jetën e institutit. Një semestër mund t'i kushtohet studimit të zhvillimit të aftësive mendore të adoleshentëve. Semestri i ardhshëm - çrregullime të sjelljes si çrregullimi i hiperaktivitetit të deficitit të vëmendjes; Përveç kësaj, studentët ndihmojnë në klasa të specializuara. Në kursin tjetër, ata eksplorojnë rolin e familjes në edukimin e një fëmije dhe marrin pjesë në konferencat prindër-mësues për të vëzhguar bashkëpunimin mësues-prindër.

Në kuadër të një bashkëpunimi të tillë dypalësh, studiuesit dhe pjesëmarrësit në programin e trajnimit bëhen një mjedis i vetëm intelektual. Ky model arsimor përdor një strategji të fuqishme, praktike kërkimi dhe zhvillimi. Mësuesit praktikantë bëhen kolegë, partnerë aktivë, ndihmojnë në drejtimin e shkencës në drejtimin e duhur dhe studiuesit akademikë, nga ana tjetër, vendosin një drejtim të ri për aktivitetet e tyre profesionale.

Epo, autori e konsideron kuriozitetin rregullin më të rëndësishëm të trurit, i cili nuk ka nevojë të vërtetohet me fakte shkencore. Për ta arritur këtë, autori do të donte të shihte klasa dhe zyra të dizajnuara me trurin tonë në mendje.

Sa më interesante mendoni se do të ishte të studioje në një shkollë ku mësimi bazohet në njohuritë e mekanizmave realë se si funksionon truri?

Ku do të inkurajohej kurioziteti dhe aktiviteti fizik? Ku do të përshtatej procesi arsimor me fëmijët dhe jo fëmijët me mendimet (larg nga më të zgjuarit) të zyrtarëve të arsimit? Dakord, do të ishte mirë të shihje një shkollë të tillë. Nga ana tjetër, çfarë na pengon të punojmë drejt arritjes së një ideali të tillë? Çdo mësues mund të ndërmarrë hapat e tij, edhe pse të vegjël, në këtë drejtim. Dhe një ditë përrenj të vegjël do të bashkohen në një lumë të rrjedhshëm.

Në shekullin e 21-të, shkencëtarët përballen ndoshta me sfidën më të vështirë në historinë e shkencës: të kuptuarit e trurit. Shekulli ynë tashmë është quajtur shekulli i shkencave për trurin dhe ndërgjegjen, në analogji me atë se si shekulli i kaluar u quajt shekulli i gjenetikës. Detyra është tepër e vështirë, vetëm sepse zakonisht instrumenti me të cilin kryhet hulumtimi është më kompleks se objekti i kërkimit. Tani, me ndihmën e arsyes, ne po përpiqemi të kuptojmë vetë arsyen. A do të ketë sukses?

Çfarë është truri, pse na duhet?

Truri është organi më kompleks dhe më pak i kuptuar i trupit tonë. Me peshë vetëm 1–2 kg (pesha mesatare është diku në mes), konsumon 20% të energjisë së prodhuar nga trupi ynë. Më shumë se 70% e gjeneve të gjenomit tonë janë duke punuar në mënyrë aktive në qelizat e tij (në qelizat e tjera kjo shifër është shumë më pak). Lënda gri përbëhet nga më shumë se 90 miliardë neurone, secila prej të cilave ka deri në 10 mijë lidhje me neurone të tjerë (jo domosdoshmërisht ato fqinje - për shembull, proceset e neuroneve motorike janë më shumë se një metër).

Por e gjithë kjo është biologji, jo aq interesante. Po ndërgjegjja?

Që nga kohërat e lashta, vetëm filozofia është marrë me këtë çështje. Platoni dhe Aristoteli besonin se mendja ekziston si një realitet ontologjik i ndarë nga materia. Parmenidi, përkundrazi, argumentoi se qenia dhe të menduarit janë një. Tani këtij procesi i janë bashkuar edhe shkencat natyrore.

Vitet e fundit, kërkimet kanë avancuar deri në pikën ku mund të fillojmë të studiojmë trurin në veprim. Ai mbulon molekulat, qelizat, lidhjet e tyre, si dhe materien më të lartë - sjelljen, që është vetëdija.

Shkrimtarët e trillimeve shkencore kanë ëndërruar për inteligjencën artificiale për një kohë të gjatë, por më shpesh ata e përshkruajnë atë si një përbindësh jashtë kontrollit, duke vepruar aspak për të mirën e njerëzimit (filma fantastiko-shkencor "The Terminator", "Hooked", "Unë, robot").

Në një nga filmat e fundit, Supremacy, një model i të folurit dhe algoritme speciale për përpunimin e tij u përdorën për të krijuar inteligjencën artificiale. Ide të tilla nuk janë të pabaza. Besohet se është modeli i të folurit që kontribuon në zhvillimin aktiv të hemisferave dhe është përgjegjës për aftësinë tonë për të mësuar dhe parashikuar ngjarje dhe, në fund të fundit, për marrjen e vendimeve.

Në të vërtetë, bazuar në përvojën ekzistuese, ne marrim vendime për veprimet dhe pas kryerjes së tyre, krahasojmë rezultatin e pritur me atë aktual. Pra truri na jep mundësinë të shikojmë në të ardhmen.

Inteligjenca artificiale rebele është tema e më shumë se një romani dhe filmi fantastiko-shkencor.

Por si mund ta bëni një makinë të mendojë?

Pengesa e çdo inteligjence artificiale janë algoritmet e saj të të mësuarit. Avantazhi i njerëzve mbi të gjithë banorët e tjerë të planetit tonë është aftësia për të menduar në mënyrë abstrakte dhe për të ndërtuar përgjithësime në nivele të ndryshme. Në ditët e sotme, zhvillimi i të ashtuquajturave algoritme "të mësuarit të thellë" është një fushë shumë e njohur e njohurive. Kompanitë e mëdha të IT janë të interesuara në mënyrë aktive për algoritme të tilla. Për shembull, Google së fundmi bleu DeepMind Technologies, një kompani e specializuar në detyra të tilla. Në fund të fundit, tregu këtu është i madh. Ato mund të përdoren për njohjen e të folurit, njohjen e fytyrës, zhvillimin e ndërfaqeve "të zgjuara" të përdoruesit në pajisjet elektronike, protetikën etj. Përparimet në këtë fushë tashmë po japin frytet e tyre.

Ide të tilla si procesori Terminator T-800 i një arkitekture krejtësisht të re ose Skynet, ose krijimi i kloneve në The Sixth Day dhe The Island nuk duken më joreale.

Hulumtimi vazhdon. Shuma të mëdha parash po shpenzohen për studimin e trurit në të gjithë botën. Në 2013-2014 Projektet e kërkimit të trurit në shkallë të gjerë kanë filluar në SHBA, Evropë dhe Japoni (Rusia është në rrugën e saj). Kush e di - ndoshta e ardhmja për të cilën shkruajnë shkrimtarët e trillimeve shkencore është afër.

Pse të studiojmë trurin?

Një tru i shëndetshëm i njeriut është një sistem tepër kompleks, i akorduar mirë, për funksionimin normal të të cilit është i rëndësishëm çdo element, dhe këtu nuk janë vetëm neuronet dhe rrjetet e tyre. Truri është gjithashtu një grup elementësh ndihmës: qelizat gliale që kryejnë funksione ushqyese dhe mbrojtëse për neuronet, qelizat e sistemit vaskular, proteinat e ndryshme jashtëqelizore, neurotransmetuesit. Ndryshimi më i vogël në funksionimin e çdo komponenti të trurit mund të çojë në shfaqjen dhe zhvillimin e patologjive të tij.

Në mënyrë konvencionale, patologjitë e trurit mund të ndahen në tre grupe.

Sëmundjet neurodegjenerative- një grup sëmundjesh ngadalë progresive të sistemit nervor të shoqëruara me vdekjen e qelizave nervore, të shprehura nga jashtë në formën e demencës dhe çrregullimeve të funksionit motorik (sëmundjet Alzheimer, Huntington dhe Parkinson janë përfaqësuesit më të famshëm të këtij grupi).

Çrregullime mendore të shoqëruara me shqetësime në sferën e ndjenjave, të menduarit dhe sjelljes. Në këtë grup përfshihen depresioni, anoreksia, bulimia, çrregullimet e gjumit, varësia nga alkooli dhe droga dhe skizofrenia.

Sëmundjet që lidhen me sistemin vaskular.

Të gjitha këto sëmundje lindin për arsye të ndryshme, por në nivelin neuronal manifestimi i tyre është gjithmonë i njëjtë: transmetimi i impulseve nervore është i ndërprerë. Në varësi të shkakut të çrregullimeve të tilla, kërkohet trajtim i ndryshëm. Por problemi është se ne ende nuk i dimë shkaqet e këtyre sëmundjeve.

Ka teori, supozime, disa prej tyre janë pjesërisht të konfirmuara, të tjera jo. Por aktualisht, pa përjashtim, të gjitha metodat e trajtimit të këtyre sëmundjeve veprojnë mbi simptomat, jo shkaqet. Pra, kërkimi i mekanizmave të shfaqjes dhe zhvillimit të sëmundjeve të tilla është fjalë për fjalë jetik, kjo është pikërisht njohuria që mungon kaq shumë, dhe financimi për eksperimente të tilla është shumë i dobishëm.

Vrisni Alzheimerin

Besohej se sëmundja e Alzheimerit zhvillohet për shkak të mungesës së neurotransmetuesit acetilkolinë (transmetuesi kryesor i sistemit nervor parasimpatik). Më pas ata dolën me idenë e trajtimit të sëmundjes me frenues të enzimës acetilkolinesterazë. Enzima ndodhet në kryqëzimin e neuroneve dhe shkatërron acetilkolinën, duke ndërprerë kështu impulsin nervor. Nga rruga, shumë pesticide bujqësore dhe agjentë të luftës kimike (sarin, soman dhe VX) janë frenuesit më të fortë të kësaj enzime; ato shkaktojnë paralizë të sistemit nervor parasimpatik (një person thjesht ndalon frymëmarrjen). Efekti i terapisë ishte minimal. Një teori tjetër ishte formimi i pllakave amiloide; ata mësuan t'i shpërndanin ato duke përdorur antitrupa, por kjo metodë gjithashtu nuk funksionoi. Ekziston një teori sipas së cilës struktura e proteinës tau, e cila ruan strukturën e sistemit të transportit brenda neuronit, prishet. Tani po kontrollohet në mënyrë aktive.

Qasje të reja për trajtimin e çrregullimeve të sistemit nervor

Aktualisht, ekzistojnë tashmë shumë teknologji moderne për trajtimin e sëmundjeve, disa prej të cilave përdoren në praktikën klinike, ndërsa të tjerat sapo janë duke u përshtatur. Meqenëse shumë çrregullime të sistemit nervor qendror shoqërohen me mosfunksionim të gjeneve (prania e gabimeve në to, prishja e sistemeve rregullatore të punës së tyre), teknologjitë e terapisë molekulare dhe qelizore kanë për qëllim korrigjimin e gabimeve të tilla.

Ideja e metodave të tilla është e thjeshtë: duke përdorur mjete të përshtatshme, ne e dërgojmë agjentin terapeutik në vendin e duhur dhe në nivelin e duhur të qelizës, ku ndodh korrigjimi. Nivelet - ADN, ARN, proteina, substanca të thjeshta. Agjentët mund të jenë substanca të thjeshta (barnat më moderne), proteina aktive, enzima, antitrupa specifikë, fragmente ARN, madje edhe ADN. Për shembull, viruset mund të përdoren si mjete shpërndarjeje.

Më poshtë janë disa shembuj të teknologjive të tilla.

Terapia duke përdorur siRNA. Molekulat e MiARN-së lidhen me ARN-në e dërguar (një element i ndërmjetëm në sintezën e proteinave, elementët kryesorë operativë të trupit tonë); komplekse të tilla njihen nga sistemet qelizore dhe shkatërrohen (në këtë mënyrë mund të reduktohet sinteza e çdo proteine ​​në qelizë).

Faktorët sintetikë të transkriptimit. Këto substanca lidhen me ADN-në dhe aktivizojnë procesin e sintezës së ARN-së së dërguar (këto agjentë, përkundrazi, rrisin prodhimin e proteinave).

Nukleazat sintetike për modifikimin e gjeneve. Këto metoda lejojnë korrigjimin e drejtpërdrejtë të gjenomit (e eliminojmë defektin dhe risintetizojmë përbërësit e qelizës, të cilat do të funksionojnë pa shqetësime).

Përdorimi i antitrupave. Antitrupat prodhohen nga trupi ynë në përgjigje të shfaqjes së substancave të huaja në të - për shembull, viruset, proteinat e huaja. Njerëzit kanë mësuar prej kohësh të sintetizojnë antitrupa artificialë. Me ndihmën e tyre, ju mund të eliminoni formacione të ndryshme në tru (për shembull, eliminimi i pllakave amiloide në sëmundjen e Alzheimerit).

Problemet me përdorimin aktiv të këtyre metodave lidhen me mungesën e njohurive për objektin e trajtimit. Truri dhe sistemi nervor qendror janë shumë kompleks dhe shumëkomponent, dhe patologjitë e tyre më së shpeshti shkaktohen nga disa faktorë. Kërkimet në këtë fushë do të na lejojnë të zhvillojmë dhe testojmë teknologji të reja përparimtare për trajtimin e neuropatologjive.

Programet e kërkimit të trurit

Truri si objekt kërkimi ka qenë me interes për komunitetin shkencor për një kohë të gjatë. Janë përfunduar një numër kolosal projektesh dhe po kaq janë në fazën aktive ose në fazën e zhvillimit. Detyrat e tyre mbulojnë të gjithë gamën e interesave të komunitetit shkencor: këto përfshijnë kërkimin në mekanizmat molekularë të proceseve të transmetimit të impulseve nervore, kërkimin e agjentëve dhe mjeteve të reja terapeutike, zhvillimin e metodave të reja të kërkimit, diagnostikimin dhe trajtimin e patologjive, dhe zhvillimi i hartave me shkallë të ndryshme rezolucioni. Pionierët e kërkimit të trurit janë Bashkimi Evropian, Shtetet e Bashkuara dhe Japonia.

E meta e përbashkët e të gjitha nismave është fragmentimi i tyre. Deri më tani, hulumtimi është kryer në kuadër të interesave të grupeve shkencore të veçanta. Tani ata do ta korrigjojnë këtë situatë.

Iniciativat kombëtare të kërkimit të trurit dhe ndërgjegjes janë nisur në Evropë, Shtetet e Bashkuara dhe Japoni. Ato mbivendosen pjesërisht, gjë që mund të kontribuojë në krijimin e konsorciumeve të suksesshme kërkimore dhe marrjen e informacionit më të plotë për objektin e kërkimit. Por objektivat kryesore të këtyre projekteve plotësojnë mirë njëri-tjetrin, gjë që do t'i lejojë komunitetit shkencor të marrë përfitime maksimale.

programet evropiane

Instrumenti kryesor për financimin e kërkimit shkencor në Bashkimin Evropian janë Programet Kuadër për Kërkim dhe Zhvillim Teknologjik (FP). Programet u prezantuan për herë të parë në 1984 (FP1). Që atëherë, financimi për kërkimin shkencor është rritur në mënyrë të qëndrueshme, dhe deri në vitin 2014 rritja ishte më shumë se 20 herë. Programi FP8, ose Horizon 2020, përfshin financim total prej më shumë se 80 miliardë euro.

Henry Markram është profesor i neuroshkencës në Institutin Federal të Teknologjisë Zvicerane (EPFL). Ai është themeluesi i Institutit për Shkencat e Trurit dhe Mendjes, iniciator dhe drejtor i Projektit Blu Brain dhe Koordinator i Nënprogramit Bërthamë (SP6) i Projektit Human Brain. Interesat e tij kërkimore janë në fushat e plasticitetit sinoptik (aftësia e neuroneve për të krijuar lidhje me njëri-tjetrin), organizimi strukturor dhe funksioni i trurit, dhe transduksioni i sinjalit në neokorteks (korteksi i ri). Ai ishte i pari që formuloi parimet themelore të funksionimit të këtyre proceseve.

Arritja tjetër e tij tepër e rëndësishme ishte zhvillimi i konceptit të makinës së gjendjes së lëngshme (LMS). Ky është një rrjet i veçantë neuronesh (nyje, nëse po flasim për makina), të lidhura me njëri-tjetrin rastësisht. Çdo nyje merr vazhdimisht sinjale nga nyje të tjera dhe/ose burime të jashtme dhe menjëherë fillon t'i përpunojë ato. Sistemi gjithashtu prodhon një sinjal të vazhdueshëm në dalje. E veçanta e kësaj qasjeje është se në një njësi kohore makina mund të përmbajë informacione të rëndësishme për të gjitha sinjalet hyrëse të kaluara, ndërsa flukset e informacionit mund të përpunohen njëkohësisht, pa ndërhyrë fare me njëra-tjetrën.

Henry Makram e përdori këtë model për të simuluar funksionimin e rrjeteve nervore në projektin Blu Brain. Ky projekt është një shembull se si një person mund të ndryshojë botën. Falë arritjeve dhe energjisë së tij, Henry Macram ishte në gjendje të merrte një grant për kërkime që konsideroheshin të pamundura para tij.

Vëllimi i financimit të kërkimit në Evropë

Në të njëjtën kohë, hulumtimi në lidhje me trurin në periudhën 2007-2013. ka marrë rreth 2 miliardë euro.Për krahasim, deri në vitin 2005, vëllimi i përgjithshëm i investimeve financiare në këtë fushë të njohurive nuk i ka kaluar 4.1 miliardë euro.Kjo shumë përfshin investimet private dhe publike; pesha e kësaj të fundit mezi arrin në 900 milionë euro (në SHBA, investimet private dhe publike në të njëjtën periudhë arritën përkatësisht në 6.1 dhe 8.4 miliardë dollarë).

Mes shumë programeve kërkimore të miratuara nga Bashkimi Evropian, vlen të theksohen disa nga projektet më të rëndësishme dhe/ose në shkallë të gjerë. Një prej tyre është programi Blue Brain.

Truri blu

Ky projekt zhvilloi parime për ndërtimin e modeleve të trurit, të cilat, pasi vërtetuan efektivitetin e tyre, bënë që komuniteti shkencor të besonte në potencialin e tyre parashikues për herë të parë. Këto parime formuan bazën e Platformës së Simulimit të Trurit (SP6) të Projektit të Trurit Njerëzor (shih më poshtë). Frymëzuesi ideologjik dhe drejtuesi i programit ishte Henry Makram (profesor i neuroshkencës në Institutin Federal të Teknologjisë Zvicerane).

Emri i projektit vjen nga emri i superkompjuterit Blue Gene, i siguruar nga IBM dhe përdoret për llogaritjen e shpërndarë, dhe objekti aktual i kërkimit - truri.

Modelimi si mjet kërkimi ka qenë prej kohësh pjesë e praktikës shkencore. Për shembull, metodat e lidhjes molekulare përdoren në mënyrë aktive për të kërkuar objektiva të reja në zhvillimin e barnave.

Rezultati i projektit "Blue Brain" është një model kompjuterik që funksionon, i cili është i aftë të parashikojë vendndodhjen e sinapseve në korteksin cerebral me një probabilitet të lartë (rreth 74%). Në zhvillimet e tyre, autorët përdorën të dhëna të marra gjatë eksperimenteve të tyre biologjike, në vend të modeleve matematikore (shumë prej tyre ishin krijuar në kohën kur projekti u zbatua).

Mekanizmi i saktë i formimit të sinapseve është ende i panjohur. Ekzistojnë dy hipoteza: lidhjet midis neuroneve krijohen rastësisht në pikat e kontaktit të proceseve të tyre, dhe lidhjet formohen nën kontrollin e përbërjeve kimike të sekretuara nga qelizat.

Gjatë eksperimenteve morfologjike në projektin Blu Brain (kafsha model ishte një mi), autorët e saj identifikuan gjashtë lloje neuronesh dhe lidhjet e tyre sinoptike. Më pas, duke përdorur vetëm dy parametra (distanca e sinapsit nga trupi i neuronit dhe vendndodhja e proceseve në të), studiuesit identifikuan modelin e vendndodhjeve të sinapseve karakteristike për secilin lloj neuroni.

Në një eksperiment model, neuronet u vendosën rastësisht brenda një vëllimi të përcaktuar rreptësisht të lëndës gri, duke marrë parasysh vetëm dy parametra: dendësinë e vendndodhjes dhe numrin relativ të qelizave të secilit lloj. Në pothuajse 75% të rasteve, modeli tregoi saktë praninë e lidhjeve midis qelizave. Nga kjo mund të konkludojmë se ekziston një mekanizëm i rastësishëm për formimin e sinapseve. Përqindjet e mbetura mund të tregojnë mekanizma molekularë më kompleksë të përfshirë në këtë proces.

Studimi i proceseve të kujtesës njerëzore në Laboratorët Kombëtarë Sandia (SHBA) duke marrë një elektroencefalogram të trurit

Sido që të jetë, puna tregoi se për të ndërtuar një lidhje (një model të trurit, rregullimin hapësinor të qelizave dhe, më e rëndësishmja, lidhjet midis tyre) mjafton të vendosni neurone të llojeve të ndryshme në zonat e duhura të korteksi cerebral me dendësinë e duhur dhe në sasinë e kërkuar. Rezulton se nuk ka nevojë të hartohet pozicioni i secilit neuron në korteks, siç mendohej më parë, por mjafton të kemi vetëm një ide të përgjithshme për vendndodhjen e tyre.

Ishte ky përfundim që shkaktoi aktivitetet e Projektit Human Brain. Në janar 2013 u njoftua mbështetja e saj nga Bashkimi Evropian.

Megjithatë, për momentin ne kemi ende pak njohuri për llojet e qelizave nervore të pranishme në trupin tonë dhe dallimet e tyre në nivel molekular. Dhe përveç neuroneve, ka edhe qeliza gliale dhe qeliza të sistemit vaskular, pa të cilat neuronet nuk do të jenë në gjendje të kryejnë funksionet e tyre. Dhe një nga detyrat prioritare të Trurit të Njeriut është plotësimi i të dhënave që mungojnë, me përdorimin e të cilave modeli do të bëhet më i saktë.

Projekti "Truri i njeriut"
(Projekti i trurit të njeriut, HBP)

Projekti Human Brain (numri i grantit 604102) filloi në fillim të tetorit 2013. Kjo nismë është projekti kryesor në kërkimin e trurit të Komisionit Evropian për të ardhmen dhe teknologjitë në zhvillim për 8 vitet e ardhshme (projekti është planifikuar të përfundojë në 2023). Gjatë kësaj kohe, është planifikuar jo vetëm të kryhet kërkimi shkencor, por edhe të zbatohen në mënyrë aktive rezultatet e marra në formën e metodave, njohurive të reja dhe teknologjive në jetë.

Rutinat e projektit të trurit të njeriut

Sipas Henry Markram, profesor dhe themelues i Institutit Brain and Mind, shkencëtarët synojnë të rikrijojnë trurin e njeriut në detajet më të vogla.

"Nga niveli gjenetik, molekular te neuronet dhe sinapset, më tej te qarqet neuronale, makrozinxhirët, mezozinat, lobet e trurit - derisa të kuptohet se si të gjitha këto nivele janë të ndërlidhura dhe se si ato përcaktojnë sjelljen dhe formojnë vetëdijen," - thotë Markram.

Kështu, qëllimi global i projektit HBP është të krijojë një model të saktë që do të na lejojë të kuptojmë se si funksionon truri ynë, si mendojmë, marrim vendime dhe ndihemi. Cilat procese qëndrojnë në themel të kujtesës. Në fund të fundit, një kuptim i qartë se si funksionon një kilogram e gjysmë biomaterial në kokën tonë, ndërsa konsumon 20% të energjisë së prodhuar nga i gjithë trupi, do të bëjë të mundur zhvillimin e mjeteve për trajtimin e sëmundjeve neurodegjenerative që gjithnjë e më shumë murtajë njerëzimin në plakje.

Për më tepër: duke pasur modele të tilla, ne do të jemi në gjendje t'i afrohemi idesë së krijimit të inteligjencës artificiale. Por nuk është kaq e thjeshtë. Sipas vetë Henry Markram, nëse vetëdija shfaqet si rezultat i një mase kritike ndërveprimesh, atëherë mund të jetë e mundur, por ne vërtet nuk e kuptojmë se çfarë është vetëdija, kështu që është e vështirë të flasim për të. Të paktën tani për tani.

Projekti përfshin 113 organizata partnere, 21 organizata zbatuese, duke përfshirë universitetet kryesore në botë (gjithsej 24 vende), gjë që e bën projektin ndërkombëtar. Në këtë projekt janë përfshirë në mënyrë aktive edhe kompani tregtare të specializuara në studimin e patologjive të trurit, zhvillimin dhe zbatimin e qasjeve të reja terapeutike për trajtimin e sëmundjeve neurodegjenerative, bazuar në përparimet dhe zhvillimet më të fundit në shkencë dhe teknologji.

Udhërrëfyesi i projektit përfshin detyrat e mëposhtme:

Simulimi i trurit;

Zhvillimi i sistemeve kompjuterike dhe robotike;

Zhvillimi i një sistemi kompjuterik ndërveprues;

Harta e patologjive të trurit;

Krijimi i hartave të trurit të miut dhe njeriut;

Zhvillimi i teorive të trurit;

Përshpejtimi i kërkimeve të reja;

Bashkëpunimi me projekte të tjera kërkimore;

Përkthimi i rezultateve të Programit në teknologji, produkte dhe shërbime;

Ndjekja e një politike të kërkimit dhe inovacionit të përgjegjshëm.

Nisma është e ndarë në disa nënprojekte (SP1–SP13), secili prej të cilëve kryen funksionin e vet. Në të njëjtën kohë, projektet SP5-SP10 kanë statusin e platformave në shkallën dhe rëndësinë e tyre.

Në total është planifikuar të shpenzohen rreth 1.2 miliardë euro për projektin “Truri i njeriut”, financimi për fazën paraprake të projektit, gjatë së cilës janë përshtatur metodat e reja të kërkimit, vendosen lidhjet, kontaktet ndërmjet organizatave pjesëmarrëse, është 54 euro. milion.

Në prill 2015, pas një takimi të përgjithshëm të pjesëmarrësve kryesorë, në faqen e projektit u publikua një raport teknik mbi punën e bërë gjatë vitit që nga fillimi i projektit.

Viti i parë i programit u bë organizativ. Pjesëmarrësit e tij zotëruan dhe zhvilluan metoda të reja dhe mjete të përmirësuara. Në përgjithësi, rezultatet e secilit grup kërkimor (natyrisht, ka gjithmonë përjashtime) përshtaten në orarin e vendosur. Një shënim i përgjithshëm për të gjithë pjesëmarrësit është si vijon: nuk ka komunikim të mjaftueshëm ndërmjet tyre. Për më tepër, kjo vërejtje e vetme ndikon ndjeshëm në planet e zbatimit për të gjithë projektin.

Performanca e kërkuar e grupit kompjuterik për projektet e modelimit të trurit

Dhe ju nuk mund t'i numëroni ato!

Pjesëmarrësit në Platformën Informatike me Performancë të Lartë (SP7) kanë një detyrë të vështirë përpara tyre. Fakti është se për të realizuar qëllimet ambicioze të projektit Human Brain, do të kërkohen sisteme kompjuterike me fuqi kolosale. Superkompjuteri Blue Gene nga IBM i përdorur në projektin Blue Brain kishte burime të mjaftueshme (300 mijë teraflops dhe 10 TB RAM) për të simuluar funksionimin e një kolone të neokorteksit të miut (një njësi strukturore e trurit, në total janë 100 mijë kolona të tilla në trurin e miut). Për të simuluar funksionimin e trurit të njeriut, do të kërkohet një grup më shumë se 100 mijë herë më i fuqishëm (shih figurën). Për krahasim, procesori Intel Core i7-4930K me 6 bërthama në 3.7–4.2 GHz ka një performancë prej 130–140 gigaflops (maksimumi teorik 177 GFlops). Kjo do të thotë se teorikisht krijimi i një grupi të tillë do të kërkonte mbi 7 milionë procesorë të tillë.

Në përgjithësi, asgjë nuk është e pamundur këtu, nëse do të kishte para. Për shembull, Intel planifikon të krijojë një superkompjuter me një performancë prej 4 ekzaflops deri në vitin 2020. Megjithatë, puna për vënien në funksion dhe mbështetjen e sistemeve të tilla është jashtëzakonisht e vështirë, ndaj studiuesve u urojmë fat.

Meqenëse rezultati kryesor shkencor i projektit Human Brain duhet të jetë një model i trurit të njeriut (për analogji do të jetë e lehtë të zhvillohet një model i trurit të çdo gjitari), i ndërtuar mbi të dhënat e marra nga eksperimentet biologjike, autorët e tij (nënprogrami SP6 ) janë thjesht të detyruar të ndërveprojnë aktivisht me pjesëmarrësit e tjerë në këtë nismë për të marrë dhe përdorur këtë informacion. Për më tepër, nga një ndërveprim i tillë ka një përfitim të dyfishtë. Nga njëra anë, bazuar në të dhëna të tilla, ndërtohet një model pune (SP6), nga ana tjetër, teksa testohet, bëhet e qartë se çfarë studimesh mungojnë ende (SP1, SP2, SP3, SP4). Ky proces do të lejojë një dizajn më të synuar të eksperimenteve.

Bazuar në komentet e ekspertëve, duket se SP1 dhe SP2 po punojnë në mënyrë të pavarur nga qëllimet dhe objektivat e SP6. Situata është e ngjashme me SP3 dhe SP4. Në të njëjtën kohë, të dhënat "të papërpunuara" nuk janë ende të mjaftueshme për të ndërtuar një model pune të trurit.

Një ekip i Universitetit Yale po studion funksionin e trurit duke përdorur një grup prej 64 sensorësh në kokat e pacientëve.

Vlen të përmendet se ekspertët kishin shumicën e ankesave kundër zhvilluesve të modeleve - dhe ata janë zemra e projektit. E morën edhe inxhinierët e platformës Neurorobots (SP10), të cilët ndërtuan modelin "Virtual Mouse", ku përdorën një model të thjeshtuar të trurit të lidhur me një model të trupit (e gjithë kjo ndodhet në një mjedis virtual). Modeli u bazua në të dhënat nga Instituti Allen Brain (Seattle, SHBA), Rrjeti i Kërkimit të Informacionit Biomjekësor (San Diego, SHBA) dhe të dhënat e marra si rezultat i projektit Blu Brain (Gjenevë, BE). Në modelin e thjeshtuar të paraqitur, u përdorën 200 mijë neurone (në total ka 75 milion neurone në trurin e miut).

Një model i tillë është padyshim interesant në vetvete, pasi, së pari, është një shembull i zgjidhjes së problemit të integrimit të llojeve të ndryshme të të dhënave të marra nga burime të ndryshme, dhe së dyti, është një mjet i fuqishëm jo vetëm për kryerjen e kërkimit, por edhe për të punuar. sjelljen inteligjente të objekteve në robotikë (mekanizmi i reagimit ndaj ngacmimit të jashtëm).

Megjithatë, ankesat e ekspertëve për grupin SP10 ishin se ky i fundit fokusohej më shumë në ergonominë e mjeteve që po zhvillohen, si dhe në paketat e vizualizimit, në dëm të vetive të vetë modeleve (tru, trup, mjedis). Kjo rrethanë, sipas ekspertëve, vë në dyshim mundësinë e përdorimit dhe vlerën shkencore të mjeteve të tilla.

Në mbrojtje të projektit mund të thuhet se deri në momentin e paraqitjes së rezultateve kishte kaluar vetëm një vit nga fillimi i tij dhe me përpjekjet e duhura këto mangësi mund të korrigjohen lehtësisht.

Hulumtimi në SHBA

Iniciativa B.R.A.I.N

Titulli "B.R.A.I.N." qëndron për "Kërkimet e trurit përmes avancimit të neuroteknologjive inovative". Nisma u transformua nga programi i hartës së aktivitetit të trurit, i cili përfshinte të mësuarit për të regjistruar impulset e të gjitha neuroneve në trurin e kafshëve. Objektivat e nismës janë zgjeruar seriozisht dhe tani ky projekt duket edhe më ambicioz se Human Brain, dhe si shumica e iniciativave amerikane.

“Ne kemi një sekret të thellë për të zbuluar dhe Projekti B.R.A.I.N. do të ndihmojë me këtë. Kjo do t'u japë shkencëtarëve mundësinë për të ndërtuar një pamje dinamike të aktivitetit të trurit dhe për të kuptuar më mirë se si ne mendojmë, mësojmë dhe mbajmë mend", tha presidenti amerikan Barack Obama, duke njoftuar nisjen e programit.

Qëllimet globale të kërkimit nuk janë të reja: thellimi i njohurive shkencore rreth sëmundjes Alzheimer, autizmit, epilepsisë dhe çrregullimeve të tjera që lidhen me aktivitet më të lartë nervor, eksplorimi i mundësisë së diagnostikimit dhe trajtimit të hershëm të këtyre sëmundjeve. Por autorët e projektit nuk përjashtojnë mundësinë e zbulimeve të reja gjatë zbatimit të iniciativës.

B.R.A.I.N. përfshin krijimin e një atlasi të qelizave të trurit bazuar në karakteristikat e tyre të plota molekulare (ADN, ARN, proteina, molekula të thjeshta), harta të lidhjeve të tyre me njëra-tjetrën (konektom) dhe mjete për kombinimin e këtyre të dhënave me informacionin rreth funksioneve njohëse. Nisma përfshin gjithashtu ndërtimin e modeleve të një truri të shëndetshëm dhe të një truri me patologji të ndryshme, të cilat do të na lejojnë të studiojmë shkaqet e shfaqjes dhe zhvillimit të tyre. E gjithë kjo është e pranishme në një formë ose në një tjetër në Projektin Evropian të Trurit të Njeriut.

B.R.A.I.N. - gjuhë e aksesueshme

Tani, për të kryer një operacion në trurin e njeriut (për shembull, për të hequr një copë epileptike ose për të implantuar një implant për të eliminuar dridhjen), kirurgu duhet ta hartojë atë çdo herë. Kjo ndodh si më poshtë. Një burrë plotësisht i vetëdijshëm shtrihet në tryezën e operacionit, kafka e tij është e hapur. Mjeku prek me kujdes zona të ndryshme të trurit me një stimulues të veçantë dhe pacienti duhet t'i tregojë se çfarë ndjen dhe si ka ndryshuar gjendja e tij. Gjatë një operacioni gati 4-orësh në vitin 2008, mjekët stimuluan pjesë të ndryshme të trurit të muzikantit amerikan Eddie Adcock, dhe ai luajti banjo dhe raportoi nëse një stimulim i tillë kishte një efekt (ai kishte një dridhje që e pengonte të luante). Pas lokalizimit të zonës përgjegjëse për shfaqjen e patologjisë, një elektrodë u fut në të. Pacienti u shërua dhe dha një koncert pas operacionit.

Metodat jo-invazive të hartës së trurit, hartat e tij të detajuara, si dhe metodat e stimulimit të synuar (fizik ose medikamentoz) të zonave të caktuara të lëndës gri mund të thjeshtojnë ndjeshëm procedura të tilla. Vetëm imagjinoni: i vihet një helmetë pacientit dhe ata fillojnë të ngacmojnë në mënyrë të vazhdueshme, në intervale të caktuara, ato zona të trurit që me sa duket mund të jenë përgjegjëse për sëmundjen. Dhe gjithçka që i duhet pacientit është të shtypë butonin në kohë për t'i dhënë sistemit një sinjal: ndihem më mirë. Kalibrim i lehtë, ndikim i synuar - trajtimi ka përfunduar, pacienti është i shëndetshëm.

Dallimi kryesor midis këtyre dy projekteve është se evropianët u fokusuan në krijimin e modeleve kompjuterike që simulojnë funksionimin e trurit, ndërsa amerikanët para së gjithash do të zhvillojnë teknologji të reja, mjete, metoda kërkimi, efekte të synuara në tru (jo invazive nëse të jetë e mundur), dhe vetëm atëherë fillojnë të problemet themelore.

Rreth nisjes së nismës B.R.A.I.N u bë e njohur në vitin 2013. Data e fillimit të zbatimit të tij u shpall shtator 2014 (financimi për shumicën e projekteve fillon nga ky muaj). Programi është krijuar për 12 vjet.

Pesë agjenci federale janë të përfshira në projekt: Administrata e Ushqimit dhe Barnave (FDA), Agjencia e Projekteve të Kërkimeve të Avancuara të Inteligjencës (IARPA), Instituti Kombëtar i Shëndetësisë (NIH), Agjencia e Projekteve të Avancuara të Kërkimit të Mbrojtjes (DARPA) dhe Fondacioni i Shkencës (NSF). Përveç kësaj, anëtarët e Iniciativës Kombëtare të Fotonikës, si dhe GE, Google, GlaxoSmithKline dhe Inscopix, kanë kontribuar në infrastrukturë për B.R.A.I.N., dhe shumë fondacione, organizata dhe universitete private kanë rënë dakord të kontribuojnë në hulumtim.

Meqenëse ideologët e planit të nismës (koordinatori kryesor është Instituti Kombëtar i Shëndetësisë, NIH), dy vitet e para (vitet fiskale 2014 dhe 2015) do të bëhen përgatitore, fokusi kryesor i “planit pesëvjeçar” të parë (fiskal vitet 2016–2020) do të synojnë zhvillimin e teknologjive të reja për kërkimin e trurit, dhe gjatë “planit pesëvjeçar” të ardhshëm (2021–2025), shkencëtarët shpresojnë se zbulimet themelore do të bëhen duke përdorur teknologjitë e zhvilluara.

Qëllimet kryesore të B.R.A.I.N.

1. Studimi i diversitetit: përshkrim eksperimental i të gjitha llojeve të qelizave të trurit, rolet e tyre në trurin e shëndetshëm dhe të sëmurë. Kjo është e nevojshme për të sistemuar diversitetin qelizor. Duke përdorur të dhënat e marra, do të zhvillohen mjete për të regjistruar, etiketuar dhe manipuluar neuronet në trurin e gjallë, si dhe metoda për shpërndarjen selektive të gjeneve, proteinave dhe substancave të thjeshta në qelizat e trurit.

2. Hartimi në një shkallë të gjerë: krijimi i diagrameve të lidhjeve nervore në një rezolucion nga sinapset individuale në trurin në tërësi. Një hartë e tillë do të bëjë të mundur identifikimin e lidhjeve jo vetëm midis qelizave fqinje, por edhe qelizave të vendosura në pjesë të ndryshme të trurit, dhe studimin e marrëdhënieve midis zonave të tij individuale. Në të ardhmen, do të zhvillohen teknologji të shpejta dhe më pak të kushtueshme për rindërtimin e rrjeteve nervore në çdo shkallë (nga studimi joinvaziv i të gjithë trurit deri te studimi i sinapseve individuale në nivel nënqelizor).

3. Truri në veprim: marrja e fotografive dinamike të funksionimit të trurit duke përdorur metoda të reja të monitorimit të aktivitetit nervor (regjistrimi i sinjaleve të të gjitha rrjeteve nervore në intervale të gjata kohore). Këto studime do të bëjnë të mundur përmirësimin ekzistues dhe zhvillimin e teknologjive të reja për punën me neuronet, duke përfshirë metodat e bazuara në përdorimin e elektrodave, optikës, gjenetikës molekulare, etj.

4. Demonstrimi i marrëdhënieve shkak-pasojë: korrelimi i aktivitetit të trurit me reflekset e sjelljes duke përdorur mjete që ndryshojnë dinamikën e rrjeteve nervore (aktivizimi ose frenimi i popullatave neuronale). Do të zhvillohen mjete speciale për të manipuluar rrjetet nervore të kafshëve model dhe më pas të njerëzve (për modulimet optogjenetike, kemogjenetike, biokimike dhe elektromagnetike).

NPI mbledh së bashku ekspertë nga industria, akademia dhe qeveria për të mbledhur rekomandime që do të ndihmojnë në udhëheqjen e financimit dhe investimeve të SHBA në pesë fusha kryesore të drejtuara nga fotonika: prodhimi i avancuar, komunikimi dhe IT, mbrojtja dhe siguria kombëtare, energjia dhe shëndetësia dhe mjekësia.

5. Identifikimi i parimeve themelore: zhvillimi i modeleve të bazës biologjike të proceseve psikologjike duke përdorur mjete të reja teorike. Teoria, modelimi dhe analiza statistikore do të lejojnë një analizë gjithëpërfshirëse jolineare të veçorive funksionale të trurit. Zhvillimi i metodave të reja për analizimin dhe interpretimin e të dhënave do të kryhet në bashkëpunim të ngushtë me shkencëtarët në fushat e statistikës, fizikës, matematikës, inxhinierisë dhe shkencave kompjuterike.

6. Hulumtimi njerëzor: zhvillimi i teknologjive inovative për studimin e trurit të njeriut dhe trajtimin e patologjive të tij, krijimin dhe mbështetjen e konsorciumeve të integruara kërkimore. Zhvillimi i një sistemi për përfshirjen e njerëzve që vuajnë nga lloje të ndryshme të patologjive të trurit dhe që i nënshtrohen ekzaminimit dhe trajtimit në klinika në kërkimin shkencor. Një sistem i tillë, përveç krijimit të mjeteve për mbledhjen dhe përpunimin e të dhënave të pacientëve, do të kërkojë formimin e standardeve dhe sistemeve strikte etike për mbrojtjen e të dhënave personale për pacientët.

7. Nga nisma B.R.A.I.N për trurin: teknologjitë dhe qasjet e reja të përshkruara në paragrafët 1-6 do të demonstrojnë sesi grupet dinamike të aktivitetit nervor transformohen në aktivitete të trurit të njeriut si njohja, emocioni, perceptimi dhe veprimi. Ky do të jetë rezultati më i rëndësishëm i nismës.

Përveç detyrave kërkimore, iniciativa përfshin zhvillimin e projekteve të infrastrukturës, ndër të cilat më të rëndësishmet janë:

Organizimi i studimeve paralele të modeleve njerëzore dhe “jo-njerëzore”;

Mekanizmat e ndërveprimit ndërdisiplinor;

Integrimi i të dhënave në shkallë hapësinore dhe kohore (modele dinamike);

Zhvillimi i një platforme për ruajtjen dhe shkëmbimin e të dhënave;

Validimi dhe zbatimi i teknologjive të reja në praktikë;

Implikimet etike të zbatimit të rezultateve të hulumtimit;

Mekanizmat e raportimit tatimor për pjesëmarrësit e projektit.

Shpërndarja e fondeve VF14-VF25 nëpër disiplina.

Dy programet në shkallë të gjerë të Shteteve të Bashkuara dhe Bashkimit Evropian padyshim plotësojnë njëri-tjetrin. Prania e pikave të kryqëzimit të tyre bën të mundur organizimin e kërkimeve të përbashkëta ndërkombëtare. Për shembull, qëllimet e nënprogrameve SP1–SP5 të projektit Human Brain përkojnë me detyrat e përcaktuara në paragrafët 1–5 të B.R.A.I.N., dhe qëllimet e SP8 përkojnë me objektivat e paragrafit 6. Përsa i përket infrastrukturës, ajo ka qenë prej kohësh e zakonshme për komunitetet shkencore të SHBA-së dhe Evropës.

Iniciativa B.R.A.I.N parashikon financim total prej 4.9 miliardë dollarë.Pritjet e kostos së autorëve të projektit janë paraqitur në Fig. më poshtë. Kështu, gjatë 10 viteve të ardhshme mund të presim shfaqjen e teknologjive të reja në studimin e trurit dhe trajtimin e patologjive të tij.

Hulumtimi në Japoni

Projekti, i quajtur Brain Mapping nga Integrated Neurotechnologies for Disease Studies, shkurtuar si Brain/MINDS, filloi në qershor 2014. Financimi për projektin në vitin 2014 arriti në 3 miliardë ¥ (27 milionë dollarë), në vitin 2015 ai duhet të rritet në 4 miliardë ¥.

Programi mbështetet nga Ministria e Arsimit, Shkencës dhe Teknologjisë (MEXT). Organizata udhëheqëse do të jetë Instituti i Shkencave të Trurit RIKEN (BSI).

本プロジェクトは、神経細胞がどのように神経回路を形成し、どのように情報処理を行うことによって、全体性の高い脳の機能を実現しているかについて、革新的技術を生かし、その全容を明らかにし、精神・神経疾患の克服につながるヒトの高次脳機能の解明のための基盤を構築することを目的として実施します。

Projekti synon të studiojë një pyetje themelore: si funksionon mendja e njeriut? Nisma ka këto synime: të kuptojë të gjitha funksionet e trurit të njeriut; përmirësimi i metodave të diagnostikimit dhe trajtimit të patologjive të tij; zhvillimi i teknologjive të informacionit bazuar në mekanizmat e trurit.

Një tipar i rëndësishëm i projektit Brain/MINDS është se autorët e tij do të kryejnë pjesën më të madhe të kërkimit mbi kafshët model - majmunët Callithrix jacchus. Ato janë në përmasa të vogla dhe riprodhohen mirë, kështu që janë të përshtatshëm për të punuar dhe të lehtë për të rimbushur popullsinë. Përveç kësaj, për sa i përket anatomisë së trurit dhe sjelljes sociale (përfshirë marrëdhëniet midis prindërve dhe pasardhësve), këta majmunë janë të ngjashëm me njerëzit. Ata kanë aftësi unike vokale, dhe modelet e tyre të sëmundjeve neurodegjenerative dhe njerëzve janë shumë të ngjashme.

Përparësi të tjera të rëndësishme të punës me kafshë model dhe veçanërisht me majmunët Callithrix jacchus:

Lëvorja ballore ballore është e zhvilluar mirë dhe më në përputhje me korteksin e njeriut sesa te kafshët e tjera model - si brejtësit, të përdorur shpesh në eksperimente;

Truri kompakt (me peshë vetëm 8 g) është një avantazh kur kryhet analiza e rrjetit nervor të trurit të tërë;

Truri ka më pak shtresa, gjë që thjeshton procedurën e studimit të tij duke përdorur imazhe funksionale të rezonancës magnetike, optike, kontrast dhe metoda elektrofiziologjike;

Eksperimentet gjenetike, modifikimet dhe manipulimet mund të kryhen me majmunët - ky është një aspekt jashtëzakonisht i rëndësishëm i këtij projekti, pasi lejon modelimin in vivo dhe studimin e shumë proceseve (për shembull, ju mund të krijoni një linjë që patjetër do të vuajë, të themi , sëmundja e Alzheimerit).

Nëpërmjet kërkimeve mbi kafshët transgjenike (në Japoni, ndryshe nga SHBA dhe BE, legjislacioni lejon eksperimente të tilla), shkencëtarët do të jenë në gjendje të përcaktojnë pikat fillestare të zhvillimit të sëmundjeve neurodegjenerative. Kur sëmundja e Alzheimerit diagnostikohet, pra kur fillojnë të shfaqen simptomat e para të saj, nuk mund të bëhet asgjë. Fillon procesi i degradimit të fibrave nervore, qelizat vdesin, truri tkurret, një person humbet kujtesën dhe ndodh vdekja. Diagnoza e hershme është çelësi i trajtimit të suksesshëm për çdo patologji. Kështu, duke përcaktuar pikën fillestare dhe duke studiuar procesin e shfaqjes dhe zhvillimit të sëmundjes në tërësi, është e mundur të zhvillohen mjete terapeutike jo vetëm për trajtimin, por edhe për parandalimin e patologjive të tilla në parim.

Përveç kësaj, teknologjitë moderne të terapisë do të testohen te kafshët - të gjitha ato të përmendura në fillim të artikullit.

Më shumë rreth DTI-MRI

Metoda e rezonancës magnetike të tensorit të difuzionit me traktografi bazohet në matjen e madhësisë dhe drejtimit të difuzionit të molekulave të ujit në substancën e trurit. U zbulua se lëvizja e molekulave të ujit përgjatë fibrave të lëndës së bardhë ndodh shumë më aktive sesa në drejtime pingule; ky ndryshim formoi bazën për marrjen e imazheve të tensorit të difuzionit. Duke përdorur këtë metodë, ju mund të vlerësoni shkallën e dëmtimit të trurit. Kjo ju lejon të krijoni një rindërtim tre-dimensional të fibrave të lëndës së bardhë, si dhe të zbuloni dhe vlerësoni dëmtimet në lidhjet nervore. Për më tepër, të dhënat e marra me ndihmën e tij mund të përdoren për të vendosur korrelacione midis dëmtimit të lidhjeve nervore dhe deficiteve neurologjike në sistemin përkatës.

Për të identifikuar mekanizmat që qëndrojnë në themel të proceseve që ndodhin në kokën tonë (ndjenjat, sjelljet, patologjitë), studiuesit duhet të integrojnë një sasi të madhe të dhënash në nivele të ndryshme.

Për këtë qëllim, detyrat e projektit ndahen në tre kategori, secila prej të cilave trajtohet nga një grup i veçantë studiuesish:

Grupi A - struktura dhe harta funksionale e trurit të marmoset Callithrix jacchus;

Grupi B - zhvillimi i neuroteknologjive novatore për hartën e trurit;

Grupi C - harta e trurit të njeriut dhe studimet klinike.

Grupi A drejtohet nga Profesor Hideyuki Okano (RIKEN Instituti i Shkencave të Trurit dhe Shkolla e Mjekësisë e Universitetit Keio). Hulumtimi ndahet në disa nivele: makro-, mezo- dhe mikroskopik.

Në nivelin makro, autorët demonstruan potencialin e imazhit të rezonancës magnetike të tensorit të difuzionit me traktografi (DTI-MRI) në diagnozën e sëmundjes së Parkinsonit. Studimet e kryera mbi kafshët model (majmunët që vuajnë nga Parkinsonizmi) kanë treguar se metoda na lejon të identifikojmë ndryshimet në zonat e trurit përgjegjës për zhvillimin e kësaj sëmundjeje, të cilat mund të përdoren në praktikën klinike. Duke përdorur DTI-MRI, u ndërtua një model 3D i trurit marmoset që mund të përdoret për të krahasuar trurin patologjik dhe kontrolluar. Autorët synojnë, në bashkëpunim të ngushtë me mjekët klinik (grupi B), të eksplorojnë mundësinë e përdorimit të kësaj metode në diagnostikimin e sëmundjeve të ndryshme neurodegjenerative.

Struktura fibroze e lëndës së bardhë dhe rajonet e të gjithë trurit marmoset u rindërtua në hapësirën virtuale duke përdorur të dhënat e marra duke përdorur DTI-MRI me traktografi. Fijet e lëndës së bardhë përmbajnë shumë fije të vazhdueshme që lidhin zona të ndryshme të trurit. Në strukturën e të gjithë trurit mund të shihni gjithashtu lidhjet midis rajoneve

Duke përdorur mikroskopinë e dritës (niveli mesatar i rezolucionit), do të studiohet futja e etiketave fluoreshente dhe hibridizimi in situ, shprehja e gjeneve përgjegjëse për shfaqjen dhe zhvillimin e patologjive të trurit, si dhe funksione të tilla fiziologjike si shikimi. Duke përdorur adenoviruset, grupi do të prezantojë gjenet për sintezën e proteinave të ndryshme fluoreshente (këto proteina shkëlqejnë kur ngacmohen nga rrezatimi i një gjatësi vale të caktuar) dhe kështu do të gjurmojë neuronet, shpërndarjen e aksoneve të tyre dhe lidhjet me qelizat e tjera. Përveç kësaj, posaçërisht për qëllimin e zhvillimit të hartave, do të krijohen shtame unike të marmoseteve që janë me defekt në një ose më shumë gjene që lidhen me organizimin e funksionit të trurit.