мозг, сознание, человек, живой организм

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Сознание может скрываться в электрических полях нашего мозга — новое объяснение

2 минуты
5361 прочтение
2 дня назад





Нейронные связи остаются в центре внимания современной науки. Ученые объясняют ими память, восприятие, обучение и даже сознание. Микроскопические контакты между клетками мозга передают чувства, информацию и способны отвечать за каждую сторону нашего сложного сознания — по крайней мере, теоретически.
Тэмлин Хант из Калифорнийского университа в Санта-Барбаре, работающий на стыке философии и нейронауки, выдвинул альтернативную гипотезу в статье для Scientific American. По его мнению, основным механизмом сознания может быть эфаптическое поле — электромагнитное взаимодействие нейронов без образования физической связи между ними.
Еще в 1943 году американские ученые описали нейронный код мозга. Они картировали его по активности нейронов, принимая ее равной 0 или 1 — как в компьютере. Но это ни на йоту не подвинуло человечество к пониманию сознания.

«Самая очевидная пропасть в нашем понимании — это все то, чего мы не встретили на пути от глаза к руке. Все, что я не смог рассказать вам о разуме, потому что мы так мало знаем о том, как нервные импульсы его создают», — признался нейробиолог Марк Хамфрис в книге 2020 года «Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды».

Исследователи мозга давно предполагают, что существует ряд других способов, помимо синаптических связей, с помощью которых нейроны могут общаться — включая такой малоизвестный механизм, как эфаптическая связь. Она возникает из-за взаимодействия электромагнитных полей — в более крупных масштабах, чем локальные нанометровые электрические импульсы в синапсах.
Подтверждением может быть сетчатка глаза — по мнению некоторых медиков, филиал мозга, вынесенный за его пределы. Нейроны в ней используют электродиффузию вместо традиционного формирования связей, и это обеспечивает невероятную пропускную способность зрительного нерва.
Эфаптическое полевое взаимодействие подтверждено экспериментально. В 2019 году в лаборатории Case Western Reserve Доминика Дюрана разрезали гиппокамп мыши, и его половинки продолжали взаимодействовать, пока их не удалили на расстояние более 400 микрон друг от друга. Результаты опытов показались рецензентам настолько невероятными, что они потребовали их повторить, прежде чем одобрили публикацию.
Другая группа ученых сравнила скорость распространения эфаптических полей в различных тканях и обнаружила, что в сером веществе она примерно в 5000 раз стремительнее нейронных связей.
Накоплено немало экспериментальных свидетельств роли синаптической активации нервных клеток в осуществлении движения, слуха, осязания и многого другого, но, учитывая гораздо большую плотность информации в эфаптических полях, их всепроникаемость и скорость, было бы крайне странно, если бы природа не использовала этот эффект для важных функций мозга.
И похоже, она это сделала. Легендарный нейробиолог из Калифорнийского университета в Беркли Уолтер Фримен писал, что традиционные скорости синаптической активации не могут объяснить скорость когнитивных функций, которую он наблюдал на протяжении многих лет у кроликов и кошек.
Серия недавних открытий в области электромагнитных взаимодействий в головном мозге предлагает убедительное объяснение этой скорости. А из основанной на этих открытиях статьи в Frontiers in Psychology следует, что эфаптические полевые эффекты могут быть на самом деле основным механизмом сознания.
Предложена новая теория сознания
Квантовая запутанность в нейронах может объяснить сознание
Чтобы компенсировать задержки восприятия, мозг предсказывает будущее

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://www.youtube.com/watch?v=UFJyV1oA-kc

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://www.youtube.com/watch?v=RhggNb8KKyc

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://dzen.ru/a/Z0AvjPNcS2HU9pe-
Почему эволюция создала сознание, если можно было обойтись рефлексами?

7 минут
4111 прочтений
23 ноября





Представьте себе на минутку муравья, который методично тащит соломинку к муравейнику. Он действует чётко, слаженно, эффективно - и всё это на одних лишь рефлексах. Так почему же природа не остановилась на этом простом и надёжном механизме? Зачем понадобилось создавать нечто столь сложное и энергозатратное, как сознание?
У истоков загадки

Этот вопрос не даёт покоя учёным уже не одно столетие. Как говорил известный нейробиолог Дэвид Чалмерс: "Сознание - это самая большая загадка в науке о жизни и разуме". И правда, казалось бы, зачем природе понадобилось изобретать такой сложный механизм, когда можно было просто усовершенствовать систему рефлексов?
Чтобы разобраться в этом головоломном вопросе, давайте для начала совершим путешествие в прошлое - туда, где всё начиналось. К тем временам, когда первые живые организмы только-только научились реагировать на окружающий мир.
От амёбы до человека: путешествие длиной в миллиарды лет



История эволюции нервной системы - это настоящий научный триллер. Представьте себе: всё начиналось с простейших одноклеточных организмов, которые реагировали на окружающий мир самым примитивным образом - через таксисы и тропизмы.
Как говорил Чарльз Дарвин: "Природа не делает скачков". И действительно, эволюция нервной системы шла постепенно, шаг за шагом. От простых рефлекторных дуг к сложным нервным сетям, от примитивных ганглиев к развитому мозгу.
Рефлексы: надёжный фундамент

Рефлексы - это как автопилот в самолёте. Они надёжны, быстры и энергоэффективны. Взять хотя бы коленный рефлекс - тот самый, который проверяют врачи своим знаменитым молоточком. Бац! - и нога дёрнулась, причём так быстро, что мы даже не успели об этом подумать.
Рефлекторные реакции были настоящим прорывом в эволюции. Они позволили организмам быстро реагировать на опасность, находить пищу, избегать вредных воздействий. И что самое важное - всё это происходило автоматически, без какого-либо "обдумывания".
Как метко заметил физиолог Иван Павлов: "Рефлекс есть основной элемент нервной деятельности". И он был абсолютно прав - рефлексы до сих пор остаются фундаментом нашего поведения. Даже сейчас, читая эти строки, ваши глаза совершают рефлекторные движения, а зрачки автоматически подстраиваются под освещение.
Но если рефлексы так хороши, то зачем природе понадобилось что-то ещё? Ответ на этот вопрос кроется в сложности окружающего мира и тех вызовах, с которыми столкнулись наши эволюционные предки.
Когда рефлексов становится недостаточно

Представьте себе древнего примата, который наткнулся на незнакомый фрукт. Рефлексы подсказывают ему две простые реакции: схватить или убежать. Но что если этот фрукт может быть как питательным, так и ядовитым? Здесь простых рефлекторных реакций уже недостаточно - нужно что-то более сложное.
Как отмечал известный биолог Джеральд Эдельман: "Сознание возникло не просто так, а как решение определённых адаптивных задач". И действительно, появление сознания можно рассматривать как ответ эволюции на усложнение окружающей среды и социальных взаимодействий.


Теории возникновения сознания

В научном мире существует несколько ключевых теорий о том, как и почему возникло сознание. Как говорит нейробиолог Антонио Дамасио: "Сознание - это не просто вишенка на торте эволюции, а необходимый инструмент выживания".
Первая теория, получившая название "социальный мозг", предполагает, что сознание развилось как инструмент социального взаимодействия. Когда наши предки начали жить в больших группах, им понадобилась способность понимать намерения других, предсказывать их поведение и манипулировать социальными отношениями.
Вторая теория - "внутренний симулятор" - рассматривает сознание как виртуальную модель реальности, позволяющую проигрывать различные сценарии действий "в уме", прежде чем совершать их в реальности. Согласитесь, лучше представить себе прыжок через пропасть, чем проверять его выполнимость на практике!


Сознание против рефлексов: битва титанов

Давайте проведём мысленный эксперимент. Вот вы идёте по улице и вдруг видите летящий в вас мяч. Рефлексы заставляют вас отскочить или закрыться руками - это происходит за доли секунды. Но что если это не просто мяч, а ваш любимый племянник играет с друзьями? Тут в игру вступает сознание, которое может переопределить рефлекторную реакцию и заставить вас поймать мяч.
Экспериментальные данные показывают, что наш мозг принимает решение за несколько миллисекунд до того, как мы осознаём это решение. Как отмечал нейробиолог Бенджамин Либет: "Сознание может наложить вето на действие, даже если оно было инициировано бессознательно".
Эволюционные преимущества сознания

Но почему же эволюция "выбрала" путь развития сознания, несмотря на его высокую энергозатратность? Ответ кроется в нескольких ключевых преимуществах:
1. Гибкость реакций. В отличие от жёстких рефлекторных схем, сознание позволяет нам адаптировать своё поведение к уникальным ситуациям. Как говорил психолог Уильям Джеймс: "Сознание - это инструмент адаптации к новому".
2. Планирование будущего. Сознание позволяет нам мысленно "путешествовать во времени", представляя возможные последствия наших действий. Это даёт огромное эволюционное преимущество.
3. Социальное взаимодействие. Способность понимать мысли и чувства других людей (так называемая "теория разума") даёт колоссальные преимущества в социальной среде.
4. Креативность. Сознание позволяет комбинировать различные идеи и создавать новые решения, что невозможно для простых рефлекторных механизмов.
Как метко заметил философ Даниэль Деннет: "Сознание - это не просто надстройка над рефлексами, а принципиально новый способ обработки информации, позволяющий организму быть автором своей судьбы".
Современный взгляд на проблему сознания

Как однажды заметил известный физик Макс Планк: "Наука не может разрешить последнюю тайну природы. И это потому, что в конечном счете мы сами являемся частью той тайны, которую пытаемся разрешить". Тем не менее, современные технологии позволяют нам заглянуть в работу мозга глубже, чем когда-либо прежде.


Что говорит современная наука

Сегодня учёные используют целый арсенал инструментов для изучения сознания. Нейровизуализация позволяет наблюдать за работой мозга в реальном времени, а искусственный интеллект помогает обрабатывать огромные массивы получаемых данных.
Одно из самых интригующих открытий последних лет - обнаружение так называемой "сети пассивного режима" (default mode network). Как говорит нейробиолог Маркус Рейчл: "Это сеть взаимосвязанных областей мозга, которая наиболее активна, когда мы просто размышляем или мечтаем. Возможно, именно она является нейронным субстратом сознания".


Загадки, которые ещё предстоит разгадать

Несмотря на все достижения современной науки, некоторые вопросы остаются без ответа. Философ Дэвид Чалмерс называет их "трудной проблемой сознания": "Почему субъективный опыт вообще существует? Почему обработка информации в мозге сопровождается внутренним переживанием?"
Интересно, что некоторые современные исследователи предполагают квантовую природу сознания. Как утверждает физик Роджер Пенроуз: "Возможно, сознание связано с квантовыми процессами в микротрубочках нейронов". Хотя эта теория остаётся спорной, она показывает, насколько сложной может быть природа сознания.
Итак, зачем же всё-таки эволюция создала сознание?

Подводя итоги нашего исследования, можно сказать, что эволюция "выбрала" путь развития сознания не вместо рефлексов, а в дополнение к ним. Это как разница между автопилотом и живым пилотом: автопилот прекрасно справляется в стандартных ситуациях, но в непредвиденных обстоятельствах необходимо человеческое сознание с его способностью к творческому решению проблем.
Как метко заметил психолог Михай Чиксентмихайи: "Сознание - это наша способность выйти за пределы запрограммированных рефлексов и стать авторами собственной судьбы".
В конечном счёте, сознание оказалось тем эволюционным преимуществом, которое позволило человечеству не просто выживать, но и создавать культуру, науку, искусство. Оно дало нам возможность задавать вопросы о собственной природе и искать на них ответы.
И хотя мы всё ещё далеки от полного понимания природы сознания, сам факт того, что мы можем задаваться такими вопросами и искать на них ответы, уже является доказательством ценности этого удивительного эволюционного приобретения.
Возможно, главная загадка сознания заключается не в том, почему оно возникло, а в том, куда оно приведёт нас дальше. Как говорит нейробиолог Кристоф Кох: "Сознание - это не конечная точка эволюции, а лишь начало нового этапа развития жизни во Вселенной".

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://dzen.ru/a/ZoElB0e3egJ_pJrw
Как мозг сохраняет воспоминания на всю жизнь: ответ биологов

1 минута
5844 прочтения
30 июня





Ученые выяснили, что содержащаяся в человеческом мозгу молекула под названием KIBRA отвечает за долговременные воспоминания. Как рассказали исследователи в статье для журнала Science Advances, она служит в качестве «клея» для других молекул. Специалисты из Нью-Йоркского университета, одни из авторов работы, отметили, что прошлые попытки понять долговременную память не позволяли полностью раскрыть секрет такой удивительной способности людей. Теперь нейробиологи знают ответ на этот вопрос.
Прежде ученые изучали отдельные молекулы, которые хранят воспоминания в виде структуры сильных и слабых синапсов. Однако такие частицы постоянно изнашиваются и заменяются, при этом информация остается. Новое исследование сосредоточено на совместной работе молекул. Как оказалось, большую роль в сохранении воспоминаний играет KIBRA. Такую молекулу назвали недостающим звеном в понимании работы долговременной памяти.


Иллюстрация работы KIBRA (зеленый) и PKMz (красный)

Роль KIBRA сравнили с клеем. По словам ученых, когда формируются воспоминания, молекула начинает взаимодействовать с соответствующими синапсами. Затем влияние оказывает белок PKMz, который усиливает связь. Если они перестают «сотрудничать», то в мозгу исчезают старые воспоминания. Согласно предыдущим исследованиям, увеличение количества PKMz в организме может сделать более отчетливыми слабые или угасшие воспоминания. Но в этом помогает именно молекула.
Ученые еще в 1984 году в качестве сравнения привели парадокс Тесея. Согласно ему, корабль персонажа греческих мифов неоднократно ремонтировали на протяжении многих десятилетий. Из-за этого на нем заменили все доски. Так у философов возник спор о том, можно ли считать, что это действительно корабль Тесея, если на нем не осталось ни одной оригинальной детали. Как отметили авторы нового исследования схожее происходит и с мозгом. У людей постоянно заменяются белки, сохраняющие память, однако воспоминания при этом могут оставаться на протяжении всей жизни — благодаря «клею». Ученые добавили, что им потребовалось 40 лет, чтобы понять, почему механизм воспоминаний работает именно таким образом.
Ранее исследователи выяснили, нужен ли людям язык, чтобы думать. Как оказалось, речь в основном используют для другой цели.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://dzen.ru/a/Ye-hyqTphXOmCt7T?from_site=mail
Почему квантовый компьютер ломает психику?

6 минут
83,9 тыс прочтений
25 января 2022


Логика работы квантового компьютера буквально рвёт в клочья классические представления об устройстве вычислительных систем, а заодно и наше сознание. Сама мысль о том, что все возможные варианты вычислений уже известны и нужно только выбрать нужный, звучит как фантастика.



Квантовый компьютер

На самом деле, всё это совершенно состоятельный научный подход. Вот только физика тут работает не обычная, а квантовая. Ну а там многие взгляды на процессы уже кажутся чем-то из серии паранормальщины.
В основе работы квантового компьютера лежат принципы квантовой запутанности и суперпозиции квантовых состояний. Но как это поможет делать вычисления на практике? Давайте разбираться в вопросе, начиная с самых основ.
Кратко про то, как работает обычный компьютер

Принцип работы обычного полупроводникового компьютера построен на аппаратном обеспечении построения логической цепочки.
Логическая цепочка состоит из ряда "да" или "нет". Их взаимодействие выдаст в результате работы алгоритма тоже "да" или "нет". Компьютер работает с двоичным кодом, где информация представлена в виде 0 и 1, ну а те самые "да" или "нет" прекрасно ложатся на соответствующие им 0 и 1.
Для того, чтобы обеспечить такое функционирование на аппаратном уровне используются транзисторы. Их взаимное соединение позволяет реализовать логику булевой алгебры и создать ячейку памяти, а заодно является хранителем информации (1 или 0). 1 или 0 - это 1 бит.
Транзистор - это полупроводниковый прибор, основная "фишка" которого в том, что он может пропускать электрический ток, а может и не пропускать. Причем, пропусканием тока управляет тоже электрический ток. Подали сигнал - транзистор открыт. Подали второй сигнал - закрыт. Логично предположить, что и тут 1 и 0 из двоичного кода прекрасно сопрягаются с этой системой.


Примерно так будет выглядеть простая аппаратная логическая цепь на базе транзисторов и диодов. Применим сюда булеву алгебру и получим возможные значения из таблицы в

Из чередования этих поэтапно включающихся транзисторов вполне получается единая логическая цепочка на аппаратном уровне. Процесс сложения или умножения тут тоже аппаратные.


Вот так компьютер сложит 5 и -7 в виде двоичного кода

Цепь транзисторов, включенных друг за другом в определенной последовательности, обеспечивает работу нужного действия на уровне железяки.
В чем особенность такого подхода

Это классический подход к решению задачи. Тут мы исходим из того, что есть некоторые входные условия, а по результату аппаратной работы логической цепи на выходе мы получим некоторый неизвестный пока итог. Логика строится по принципу ОТ и ДО. Как лабиринт пройти. Мы всегда знаем в каком состоянии находится бит на аппаратном уровне. Всегда понятно открыт транзистор или нет и 1 там или 0. По этой логике мы поэтапно идём к нашему результату, оперируя известным состоянием бита.
Для работы цепи требуется время и хотя оно и сопоставимо со скоростями света, при многократных итерациях весь процесс может занимать минуты и даже часы. Даже суперкомпьютеры тратят часы на обсчёт массивных и объемных задач. Ну а заодно и гигаватты энергии. Сами транзисторы уже тоже сильно меньше не станут,
Что изменилось с приходом квантового компьютера

Квантовый компьютер работает иначе. Причем, уместно добавить слово СОВСЕМ большими буквами.
Стандартный бит, то есть транзистор на аппаратном уровне, который принимал значения 1 или 0, тут ещё получил возможность находиться между нулем и единицей. Это звучит как "может быть".


Бит и кубит

То есть имеем значения да, нет и может быть. Такая ячейка называется уже не бит, а кубит. Причем по умолчанию исходим из того, что все кубиты в состоянии "может быть". Ну а состояния кубита измеряются вероятностью, значит количество значений там гигантское. Вероятно, что значение кубита сейчас 1 - 70%, а 0 - 30%. А может быть 50% на 50%.


Как отвечает кубит

На аппаратном уровне кубит это - один атом, который связан квантовой запутанностью с другим атомом.
Квантовая запутанность - тут самый важный и очень сложный момент. Простыми словами это означает, что пока одна частица находится в одном состоянии, то другая частица, связанная с ней, повторяет её состояние вне зависимости от расстояния между ними. Это явление давно обнаружено и описано, но полноценного физического объяснения пока не получило.
Запутав частицы друг с другом, можно реализовывать их взаимодействия без обсчёта всей связанной цепи транзисторов и подачи тока, а мгновенно! Мгновенно можно выстроить все связанные друг с другом частицы в состояние 1 или 0. Использовать для идентификации состояния можно спин частицы.
Правда говорить тут об искусственном создании квантовой запутанности не совсем уместно. По одной из версий, некоторые частицы уже изначально неразрывно связаны друг с другом и нужно их просто найти. Но это уже другая история.
Особенности построения алгоритма и квантового железа

Особенностей работы с такой техникой очень много. Квантовая запутанность - штука не совсем предсказуемая и не полностью изученная.


Квантовый компьютер

Что с железом?

Любое внешнее воздействие может сказаться на существовании такой связи или возможности её идентифицировать. Значит, и вся логическая схема может так рухнуть. Именно поэтому, системы подобного типа должны быть максимально изолированы от внешней среды, а прототипы работают в специальных камерах при абсолютном нуле.
Если запутанность вдруг нарушится, то квантовый компьютер превратится в Dendy :) Все кубиты станут битами и вместо миллионов комбинаций обеспечат всего лишь их сотню, работая как полупроводники.
Что с квантовым софтом?

Страшна тут сама логика формирования алгоритма, которая граничит с философией жизни ну и требует определенного подхода к построению программ.
Квантовый компьютер не может дать точный ответ, а способен оперировать вероятностями. Задача программиста - стремиться к единице в вероятности.
Представьте простой пример. Нам нужно дойти от дома до магазина и наш правильный путь (который единственный) нанесен на карту. При этом на точно такие же другие карты нанесены все возможные неправильные пути. Нам нужно выбрать правильную карту, исходя из наибольшей вероятности по ряду критериев. И если в случае полупроводникового компьютера мы поэтапно рисовали правильную карту на коленке, то тут нам говорят - вот вам 6 карт, одна из них верная. Выбирайте! А нам надо выбрать ПРАВИЛЬНУЮ карту исходя из признаков. Скажем, на правильной карте есть печать и это означает, что на 90% она верна.
Алгоритм квантового компьютера строится также.
Представьте, что у нас есть частицы (они же кубиты), увязанные квантовой запутанностью. Все частицы по принципу суперпозиции могут находиться во всех состояниях. Это принципиально отличает кубит от бита. Ведь у кубита сразу все состояния, а у бита только два, да ещё и железно прогнозируемых.

Такая частица (она же кубит) может находиться сразу во всех состояниях одновременно до тех пор, пока его не измерили. Компьютер мгновенно переберет все варианты построения цепи решения, ведь кубиты связаны между собой квантовой запутанностью. Сразу же строится большая цепочка.

Нужно помнить про возможность удерживать частицу в нужном состоянии посредством наблюдения (вспоминаем квантовый парадокс Зенона). Наблюдение (или измерение состояния) за каждой частицей - и есть инструмент управления таким алгоритмом.


Схема управления квантовым компьютером

В итоге мы прямо таки с порога можем разрисовать всю логическую схему, которую выдадут эти частицы при взаимодействии их состояний, а оперировать тут приложением измерения. Остается лишь выбрать наиболее подходящее решение, исходя из вероятности. Этот выбор будет зависеть от внесенных данных.
Именно поэтому, существующие пока компьютеры такого типа хоть и работают мгновенно, но ориентированы на решение одного объемного алгоритма. Но зато решение известно сразу после внесения всех данных.
Такой подход к вопросу не только ломает железную логику построения компьютерного алгоритма, делая его из строго линейного относительный и вероятностный, но и в некоторой степени меняет мировоззрение нас с вами. Попробуйте-ка себе представить, оперируя только основными физическими знаниями, что частица находится сразу во всех состояниях. Прям тот кот, который не жив, ни мёртв.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

В человеческом мозге нашли первый в своем роде механизм, реально похожий на компьютер

3 минуты
6970 прочтений
Вчера





Ученые обнаружилиуникальную форму обмена сообщениями между клетками в человеческом мозге. Это открытие позволяет предположить, что вычислительные возможности человека гораздо более мощные, чем считалось ранее.
В 2020 году исследователи из институтов Германии и Греции сообщили о механизме, который действует во внешних клетках коры головного мозга и самостоятельно вырабатывает новый «градуированный» сигнал. Это дает отдельным нейронам еще один способ выполнять логические функции.
Исследователи измерили электрическую активность в участках ткани, удаленных во время операции у больных эпилепсией. Проанализировав их структуру с помощью флуоресцентной микроскопии, неврологи обнаружили, что отдельные клетки коры головного мозга используют для «выстрела» не только обычные ионы натрия, но и кальций.
Эта комбинация положительно заряженных ионов запускает волны напряжения — кальций-опосредованные дендритные потенциалы действия, или dCaAPs, которые ранее не были известны.
Мозг, особенно человеческий, часто сравнивают с компьютером. Аналогия имеет свои пределы, но на некоторых уровнях они выполняют задачи похожим образом. Оба «механизма» используют электрическое напряжение для выполнения различных операций. В компьютерах это происходит в виде довольно простого потока электронов через перекрестки — транзисторы.
В нейронах мозга сигнал подается в виде волны открывающихся и закрывающихся каналов, которые обмениваются заряженными частицами, такими как натрий, хлорид и калий. Этот импульс перетекающих ионов называется потенциалом действия. Вместо транзисторов нейроны на химическом уровне управляют этими сообщениями на концах отростков — дендритов.
«Дендриты занимают центральное место в понимании работы мозга, потому что именно они определяют вычислительную мощность отдельных нейронов», — рассказал нейробиолог Мэтью Ларкум. Это «светофоры» человеческой нервной системы. Если потенциал действия достаточно значителен, он может быть передан другим нервам, которые могут заблокировать или передать сообщение.
По словам исследователей, логическая основа мозга — это колебания напряжения, которые могут передаваться коллективно в двух формах: по принципу И (если срабатывают x и y, то сообщение передается) либо по принципу ИЛИ (если срабатывают x или y, то сообщение передается).
Глубокие второй и третий слои коры головного мозга особенно толстые. В них сосредоточены разветвления, отвечающие за ощущения, мышление и двигательный контроль. Исследователи изучили их, подключив клетки к устройству под названием соматодендритный патч-клемма, чтобы посылать активные потенциалы вверх и вниз по каждому нейрону, записывая их сигналы.
«Когда мы впервые увидели дендритные потенциалы действия, это был момент эврики», — говорит Ларкум. Чтобы убедиться, что открытия характерны не только для людей с эпилепсией, исследователи перепроверили свои результаты на нескольких образцах, взятых из опухолей мозга.
Хотя команда проводила аналогичные эксперименты на крысах, сигналы, которые они наблюдали в человеческих клетках, были совсем другие. Более того, когда они ввели в клетки тетродотоксин, блокатор натриевых каналов, сигнал снова обнаружили. И только при блокировании кальция он стих.
Исследователи отмечают, что обнаружить потенциал действия, опосредованный кальцием, само по себе достаточно интересно. Но моделирование того, как этот чувствительный новый вид сигнала работает в коре головного мозга, и вовсе преподнесло ученым сюрприз.
В дополнение к логическим функциям типа И и ИЛИ эти отдельные нейроны могут действовать как «эксклюзивные» перекрестки ИЛИ (XOR), которые пропускают сигнал только в том случае, если другой сигнал имеет определенную градацию. До этих пор считалось, что подобная операция требует сетевого решения.
Необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить, как dCaAP проявляют себя во всех нейронах и в живой системе в целом. Ученым также предстоит понять, является ли это особенностью человека или же подобные механизмы эволюционировали и в других частях животного мира.
Нервная система человека также служит прототипом для многих технологий. Новое открытие может послужить вдохновением для разработки более совершенного оборудования — знание, что у отдельных клеток есть еще несколько секретов, может привести к новым способам создания транзисторов в сети.
Как именно этот новый логический инструмент, заключенный в одной нервной клетке, воплощается в более высоких функциях — вопрос, на который предстоит ответить будущим исследователям.
Ранее ученые выяснили, что воспоминания формирует не только мозг, но и другие клетки организма. Это открытие может сыграть важную роль в лечении проблем с памятью.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://dzen.ru/a/Z1AbyMn9VRnilU-C
Тайна исчезающих снов: почему наш мозг стирает ночные воспоминания

3 минуты
70,9 тыс прочтений
3 дня назад


Практически каждый из нас хотя бы раз просыпался с ощущением ускользающего сновидения — когда яркие образы и события буквально растворяются в утреннем свете, оставляя лишь смутное чувство чего-то важного, необычного и, возможно, очень приятного.



© newatlas.com

Почему же наш мозг так избирательно относится к воспоминаниям о снах? Давайте разберемся в этом удивительном феномене, опираясь на современные научные исследования.
Два состояния сознания

Наш мозг существует в двух принципиально разных режимах работы — бодрствования и сна. Во время бодрствования механизмы памяти работают как отлаженный механизм: новая информация проходит через кратковременную память и, если она достаточно важна, закрепляется в долговременной. Однако во время сна эта система работает совершенно иначе.
Во время фазы быстрого сна (REM-фазы), когда мы видим большинство сновидений, в мозге происходят удивительные изменения:

• Префронтальная кора, отвечающая за логическое мышление и формирование осмысленных воспоминаний, значительно снижает свою активность (поэтому так часто снится лютый бред);
• Уровень норадреналина — нейромедиатора, критически важного для процесса запоминания — падает практически до нуля;
• Гиппокамп, наш центр памяти, переходит в особый режим работы, фокусируясь на обработке уже существующих воспоминаний, а не на создании новых.

Химический коктейль сна

Помимо изменений в работе отдельных участков мозга, во время сна серьезно меняется и общий нейрохимический фон. Концентрация серотонина и ацетилхолина — нейромедиаторов, участвующих в формировании памяти — значительно отличается от их уровня во время бодрствования. Это создает условия, при которых формирование устойчивых воспоминаний становится практически невозможным.


© pinterest.com

Феномен частичного запоминания

Интересно, что некоторые сны все же остаются в нашей памяти. Исследования показывают, что это происходит в нескольких случаях:

• При пробуждении непосредственно из REM-фазы сна, когда мозг еще не успел "стереть" временные воспоминания;
• Когда сновидение вызывает сильный эмоциональный отклик, активирующий миндалевидное тело мозга (люди чаще запоминают кошмары);
• В результате регулярной практики записывания снов сразу после пробуждения — мозг постепенно привыкает сохранять эти воспоминания, как при прокачке любого навыка.

Эволюционное значение

С точки зрения эволюции, забывание снов может быть важным адаптивным механизмом. Исследователи предполагают несколько причин:

• Предотвращение информационной перегрузки мозга;
• Четкое разграничение реального опыта и сновидений (бесполезный с практической точки зрения опыт);
• Оптимизация энергозатрат на обработку и хранение информации.

© erbasacra.com

Мозг достраивает воспоминания

Наш мозг — удивительный редактор воспоминаний. Когда мы пытаемся восстановить картину сна, он сталкивается с разрозненными фрагментами информации — словно с фотографией, разорванной на кусочки. Чтобы собрать целостную картину, мозг автоматически заполняет пробелы, опираясь на наш жизненный опыт и логику. Именно поэтому один и тот же сон, рассказанный в разное время, может обрастать новыми подробностями или иметь различные варианты деталей — мозг каждый раз по-новому "дорисовывает" недостающие части истории, стараясь сделать ее максимально логичной и связной.
Перспективы исследований

На горизонте нейронауки появляются все более удивительные перспективы. Уже сегодня ученые разрабатывают технологии, способные "считывать" активность мозга во время сна и преобразовывать ее в визуальные образы. Например, исследователи из Калифорнийского университета создали алгоритм, который может приблизительно реконструировать то, что человек видит во сне, анализируя паттерны мозговой активности.
Следующий шаг еще более амбициозен — разработка методов сохранения сновидений. Представьте: однажды мы сможем записывать наши сны, как видео на смартфон, или даже "загружать" их обратно в память. Это не только революционизирует наше понимание работы мозга, но и позволит глубже исследовать природу человеческого сознания, раскрывая механизмы формирования мыслей, эмоций и творческих идей.
Интересное по теме:

• Человеческое сознание могло появиться благодаря вирусу.
• Эксперимент предполагает, что между сознанием и квантовой физикой есть странная связь.
• Ученые записали мозговую активность умирающего человека, и результаты поразительны.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://www.youtube.com/watch?v=8dp4mYS1OrU
Нейробиологи нашли путь к быстрому обучению (в 20 раз быстрее!)

ОГЛАВЛЕНИЕ: 00:00 — Мозг во время учёбы 00:35 — Отдых наше всё 01:59 — Наглядное доказательство 03:04 — Когда формируется навык 04:26 — Это везде работает? 05:27 — Практическое применение 06:43 — Как делать это правильно 09:37 — Личный опыт 11:40 — Более крупный масштаб 13:00 — Стратегия быстрого обучения


https://www.youtube.com/watch?v=zW1jpm7tJuA
Дофаминовая яма. Как мы губим свой мозг

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://dzen.ru/a/Z1ck9YbYsWvqT7H4
Тайны спящего мозга: почему наше сознание никогда не отдыхает


5 минут
605 прочтений
9 декабря


В темноте ночи, когда мы погружаемся в объятия сна, наш мозг продолжает свою удивительную работу. Это может показаться парадоксальным: как орган, которому требуется отдых, остается столь активным? Давайте же погрузимся в эту захватывающую тайну человеческого сознания и работы мозга во время сна.



© jhuapl.edu

Архитектура сознания: бодрствование и сон

Человеческое сознание представляет собой сложную многоуровневую систему, где осознанное восприятие составляет лишь малую часть всех когнитивных процессов. Параллельно с ним работают многочисленные неосознаваемые механизмы обработки информации, которые не прекращают свою деятельность ни на минуту. Наш мозг, этот удивительный орган весом всего около 1,5 килограмма, содержит порядка 86 миллиардов нейронов, образующих триллионы связей. И каждая из этих связей может быть активна как во время бодрствования, так и во время сна.
Почему мозг остается активным во время сна?

Существует несколько ключевых причин, объясняющих высокую активность мозга во время сна:
Обработка и консолидация памяти

Во время сна наш мозг тщательно анализирует все события и впечатления прошедшего дня. На основе этого анализа он сортирует информацию, отделяя важное от второстепенного и удаляя ненужные детали, которые только загромождали бы память. Затем наиболее значимые данные преобразуются в долговременные воспоминания и связываются с уже имеющимися знаниями, создавая целостную картину нашего опыта. Гиппокамп, наш центр формирования памяти, особенно активен в эти часы, перемещая краткосрочные воспоминания в долговременную память.
Нейронная реорганизация

Пока мы спим, происходит масштабная реорганизация нейронных связей. Это время, когда мозг может "переписать" свои нейронные карты, усилить важные связи и ослабить неиспользуемые. Этот процесс критически важен для обучения и адаптации к новому опыту.


© thetidenewsonline.com

Эмоциональная обработка

Во время сна, особенно в фазе быстрого сна (REM), мозг обрабатывает эмоциональные переживания дня. Миндалевидное тело и другие части лимбической системы активно работают, анализируя наши эмоциональные реакции на различные события. Это особенно важно для обработки сильных впечатлений, которые могли вызвать напряжение или стресс - во время сна мозг как бы "раскладывает по полочкам" эти переживания, что помогает нам лучше справляться с эмоциональными нагрузками.
Фазы сна и активность мозга

Сон – это не однородное состояние, а сложный цикл различных фаз, каждая из которых характеризуется своим особенным паттерном мозговой активности:
Медленный сон (NREM):

Включает в себя несколько последовательных фаз, каждая из которых погружает нас все глубже в объятия сна:

• Фаза 1: Самое начало сна, когда мы только начинаем засыпать, но еще можем легко проснуться. В этот момент могут возникать легкие образы и ощущение падения;
• Фаза 2: Более глубокий сон, но мозг все еще сохраняет некоторую активность и может реагировать на внешние раздражители. На этой стадии начинается настоящий отдых;
• Фазы 3 и 4: Самый глубокий сон, когда происходит основное восстановление организма. В это время нас труднее всего разбудить, и именно в эти фазы организм восстанавливает свои силы наиболее эффективно.

Быстрый сон (REM):

В этой фазе мозг демонстрирует активность, поразительно похожую на состояние бодрствования. Именно в этот период мы видим наиболее яркие сны.


© pinterest.com

Сознание во сне: парадокс осознанности

Особенно интригующим аспектом работы мозга во время сна является феномен осознанных сновидений. В этом состоянии человек осознает, что спит, и может даже управлять содержанием своего сна. Это явление демонстрирует удивительную способность мозга поддерживать определенный уровень сознательной активности даже в состоянии сна.
Эволюционное значение

Активная работа мозга во время сна требует огромных затрат энергии. По сути, наш спящий мозг потребляет почти столько же энергии, сколько и бодрствующий. С первого взгляда это может показаться странным: зачем организму тратить столько сил во время сна, когда он находится в самом уязвимом состоянии? Ответ кроется в той невероятной пользе, которую приносит эта ночная активность. Миллионы лет эволюции доказали, что способность мозга активно работать во время сна дает огромные преимущества: мы лучше запоминаем важную информацию, быстрее учимся и принимаем более точные решения. Именно поэтому организм готов тратить столько энергии на поддержание мозговой активности даже в состоянии сна.
Современные исследования и новые открытия

И это еще не все чудеса спящего мозга! Благодаря современным методам исследования ученые продолжают открывать новые удивительные процессы, происходящие во время сна:

• Во время сна активируется естественная система очистки мозга, которая выводит накопившиеся за день продукты работы нервных клеток (словно ночная уборка в большом городе);
• Мозг проводит "техническое обслуживание" своих нейронных сетей, укрепляя полезные связи между нервными клетками и ослабляя ненужные, что делает работу мозга более эффективной;
• Усиливается обновление защитной оболочки нервных волокон, которая помогает нервным сигналам передаваться быстрее и точнее;
• Мозг становится более пластичным, то есть более способным к обучению и формированию новых навыков, закрепляя все то, что мы узнали за день.

© pinterest.com

Подводя итоги

Теперь мы видим, что активность мозга во время сна – это не просто побочный эффект работы нервной системы, а тщательно организованный процесс, необходимый для нашего выживания, обучения и развития. Изучение этих удивительных механизмов не только раскрывает перед нами тайны человеческого сознания, но и помогает осознать, насколько важен качественный сон для нашего здоровья и благополучия.
Сон – это не пассивное пребывание в царстве Морфея, а активный процесс реорганизации и обновления, во время которого наш мозг продолжает свою неустанную работу, поддерживая и совершенствуя сложнейшую систему нашего сознания.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Как мозг заставляет вас видеть то, чего нет


https://dzen.ru/a/ZG3FE8HKIDSQXnU0?from_site=mail

Что будет если долго смотреть на светящуюся лампочку, а потом резко отвести взгляд? Верно! Еще какое-то время вы сможете наблюдать ее фантом – некий световой след, похожий на фотографический негатив. Это явление получило название послеобраза и возникает из-за перенапряжения сетчатки глаз, которое приводит к кратковременной потере ее чувствительности.
Попробуйте и вы протестировать на себе этот эффект. Посмотрите на изображения ниже и зафиксируйте взгляд на точках, расположенных на носу объектов, примерно на 30 секунд. После этого резко отведите взгляд и быстро поморгайте. То, что вы видите – это результат временного осветления чувствительного к свету пигмента, который присутствует в зрительных рецепторах ваших глаз.


Листайте вправо, чтобы увидеть больше изображений



А вот немного другой способ обмануть ваш мозг. Сфокусируйте взгляд на носу красного попугая в течение 30 секунд, затем резко переведите взгляд на клетку. Вы должны увидеть в ней образ сине-зеленой птицы. Проделайте то же самое с зеленым попугаем. На этот раз в клетке должна появиться бледно-пурпурная птица.



Как же это работает?

Мозг моделирует привычную нам картинку мира, исходя из информации, переданной сетчаткой глаз, в которой иногда могут возникать своего рода погрешности. Одной из таких погрешностей и является послеобраз. Когда световые волны попадают на сетчатку, они стимулируют зрительные фоторецепторы, находящиеся на ее периферии (это так называемые палочки и колбочки). Именно эти клетки трансформируют волны в нервные импульсы и отправляют их по зрительному нерву в мозг, где строится картинка видимого мира.


При длительном воздействии световых волн, фоточувствительные клетки в сетчатке перенапрягаются. Запас фотопигмента в них постепенно иссякает, что приводит к потере чувствительности и затуханию сигнала. Эффект сопровождается нейронными адаптациями в затылочной доле мозга, которые работают аналогично настройкам цветового баланса в фотографии. Мозг пытается сохранить постоянство зрения при меняющемся воздействии света, и когда вы отводите взгляд от источника раздражения, это вызывает отпечаток яркого объекта в поле зрения, где физически его уже не существует.
Проще говоря остаточные изображения возникают из-за того, что фотохимическая активность в сетчатке продолжается даже тогда, когда глаза больше не испытывают исходного раздражителя.
Но почему картинки предстают перед нами в другом цвете?

Согласно оппонентной теории, которая была предложена в 1892 немецким физиологом Эвальдом Герингом, каждый из трех типов фоторецепторов в глазу человека чувствителен к определенному диапазону видимого света. Эта теория объясняет зрение в цвете, как результат нейронного соединения фоторецепторов из трех оппонентных каналов, образованных тремя парами противоположных цветов: красным против зеленого, желтым против синего и черным против белого.
То есть при длительном воздействии человеческая зрительная система может начать интерпретировать информацию о цвете, обрабатывая сигналы от колбочек и палочек, противоположным образом. Поэтому, если слишком долго смотреть на зеленый объект, а затем отвести взгляд на белый лист бумаги, мозг примет этот объект за красный, и наоборот – красный объект может вдруг стать зеленым.



В целом послеобразы – это обычное явление, которое присуще всем здоровым людям, однако иногда они могут говорить о патологических отклонениях (палинопсия). Одним из частых проявлений палинопсии является симптом визуального снега – зрительная галлюцинация, при которой человек видит мир как в плохо настроенном телевизоре. В поле зрения возникает множество мельтешащих точек, которые видны даже при полностью закрытых глазах.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://dzen.ru/a/Z1VdLwB9mlr0Sd9b?from_site=mail
Является ли сознание квантовым феноменом?


8 минут
801 прочтение
10 декабря






Представьте, что ваше сознание - это не просто результат работы нейронов в мозге, а нечто гораздо более фундаментальное, связанное с самой тканью реальности на квантовом уровне. Звучит как научная фантастика? Возможно. Но именно эта идея находится в центре одной из самых интригующих научных дискуссий нашего времени.
Загадка сознания: классика против квантов

Наше сознание - величайшая загадка во Вселенной. Как получается, что набор электрохимических реакций в сером веществе создаёт богатый внутренний мир мыслей, чувств и осознанного опыта? Этот вопрос веками мучил философов, а теперь стал предметом серьёзных научных исследований.
Традиционная нейробиология рассматривает сознание как продукт классических процессов в мозге - нейроны общаются друг с другом через синапсы, формируя сложные сети, которые каким-то образом порождают наше "я". Но есть одна загвоздка - никто так и не смог объяснить, как именно происходит этот квантовый скачок от физических процессов к субъективному опыту.
И тут на сцену выходит квантовая механика - та самая область физики, где частицы могут находиться в нескольких местах одновременно, а кот Шрёдингера умудряется быть одновременно живым и мёртвым. А что, если наше сознание работает по тем же причудливым правилам?


Квантовый мир: когда привычная логика отказывает

Прежде чем погружаться в дебри квантовой теории сознания, давайте разберёмся, что такое квантовая механика и почему она так важна. Представьте себе мир, где наша привычная логика летит в тартарары. В этом мире частица может пройти через две щели одновременно, объекты могут мгновенно влиять друг на друга на любом расстоянии, а сам акт наблюдения меняет то, что мы наблюдаем.
Ключевые принципы квантовой механики звучат как научное безумие:
Суперпозиция - способность квантовой системы существовать одновременно в нескольких состояниях. Это как если бы вы могли одновременно сидеть дома на диване и гулять в парке. В квантовом мире это не просто возможно - это нормально!
Квантовая запутанность - явление, при котором частицы остаются связанными независимо от расстояния между ними. Эйнштейн называл это "жутким действием на расстоянии" и считал, что квантовая механика неполна. Но эксперименты раз за разом подтверждают реальность этого феномена.
Декогеренция - процесс, при котором квантовая система теряет свои "волшебные" свойства при взаимодействии с окружающей средой. Именно поэтому мы не наблюдаем квантовых эффектов в повседневной жизни - они очень хрупки и требуют особых условий.
Классический взгляд: мозг как суперкомпьютер

Традиционный подход к изучению сознания опирается на идею, что наш мозг - это невероятно сложный, но всё же классический компьютер. Нейроны действуют как логические вентили, а сознание возникает как результат обработки информации в этой биологической вычислительной системе.
Этот взгляд подкрепляется множеством исследований. Мы можем наблюдать, как активируются различные участки мозга при разных мыслях и действиях. Мы знаем, что повреждение определённых областей мозга приводит к предсказуемым изменениям в сознании. Всё выглядит логично, но...
Есть несколько серьёзных проблем, которые классический подход не может объяснить:
Проблема связности - как разрозненная активность миллиардов нейронов складывается в единый поток сознания?
Проблема субъективности - почему мы не просто обрабатываем информацию, а переживаем её субъективно? Почему существует внутренний опыт, то самое "каково это быть"?
Проблема свободы воли - если наш мозг работает как детерминированная система, откуда берётся ощущение свободы выбора?
Эти загадки заставляют учёных искать ответы за пределами классической парадигмы. И здесь на помощь приходит квантовая механика, открывая новые горизонты в понимании природы сознания.
Квантовая теория сознания: когда физика встречается с философией




В научном мире есть теория, которая звучит настолько дерзко, что многие учёные сначала крутили пальцем у виска. Но чем больше мы узнаём о квантовом мире и сознании, тем менее безумной она кажется. Речь идёт о теории квантового сознания, разработанной физиком Роджером Пенроузом и анестезиологом Стюартом Хамероффом.
Суть теории проста и одновременно революционна: наше сознание возникает благодаря квантовым процессам в микроскопических структурах нейронов, называемых микротрубочками. Эти микротрубочки не просто поддерживают форму клеток - они могут быть настоящими квантовыми компьютерами!
Как работает квантовое сознание?

Представьте себе микротрубочки как крошечные оптоволоконные кабели, по которым вместо света бегают квантовые состояния. Внутри этих структур могут возникать квантовые суперпозиции - состояния, когда система существует одновременно в разных конфигурациях.
По мнению Пенроуза и Хамероффа, эти квантовые состояния способны существовать достаточно долго, чтобы влиять на работу нейронов. Когда происходит так называемая объективная редукция квантового состояния, это создаёт момент осознанного опыта - маленький кусочек сознания.
Миллиарды таких микроскопических квантовых событий, происходящих согласованно, создают то, что мы воспринимаем как непрерывный поток сознания. Это похоже на то, как отдельные кадры кинопленки сливаются в плавное движение на экране.


Экспериментальные данные: в поисках квантового следа

Но как проверить эту красивую теорию? Это сложно, очень сложно. Наблюдение квантовых эффектов в живых системах - задача не из лёгких. Тем не менее, учёные не сидят сложа руки.
Первые экспериментальные подтверждения появились из неожиданной области - фотосинтеза. Исследователи обнаружили, что растения используют квантовые эффекты для эффективной передачи энергии. Если квантовые процессы могут работать в тёплой и влажной среде растительной клетки, почему бы им не работать в нашем мозге?
Другое направление исследований связано с изучением анестезии. Оказывается, общие анестетики действуют именно на микротрубочки, нарушая их квантовую когерентность. Это могло бы объяснить, почему мы теряем сознание под наркозом.
Методологические сложности

Изучение квантовых эффектов в мозге сталкивается с серьёзными техническими проблемами:
Проблема измерения - сам акт наблюдения за квантовой системой меняет её состояние. Как изучать квантовые процессы, не разрушая их?
Температурный барьер - большинство квантовых эффектов проявляется при очень низких температурах. Как они могут сохраняться в тёплом мозге?
Масштабный разрыв - как микроскопические квантовые эффекты могут влиять на макроскопическую работу нейронов?
Перспективные направления исследований

Несмотря на сложности, учёные разрабатывают новые методы изучения квантовых эффектов в биологических системах:
Квантовая биология - новая область науки, изучающая квантовые эффекты в живых системах. Каждый год появляются новые свидетельства того, что природа научилась использовать квантовые явления в своих целях.
Новые методы визуализации - развиваются технологии, позволяющие наблюдать квантовые процессы в живых тканях с беспрецедентным разрешением.
Компьютерное моделирование - мощные квантовые компьютеры помогают понять, как квантовые эффекты могут сохраняться в биологических условиях.
И хотя окончательных доказательств квантовой природы сознания пока нет, каждый год приносит новые данные, заставляющие серьёзно относиться к этой, казалось бы, фантастической идее.
Философские головоломки квантового сознания




Квантовая теория сознания поднимает философские вопросы, от которых может закружиться голова. Если наше сознание действительно квантовый феномен, это полностью меняет наше понимание реальности и места человека в ней.
Наблюдатель и реальность: танец сознания и материи

Проблема измерения в квантовой механике говорит нам, что наблюдатель влияет на наблюдаемое явление. Но если наше сознание само является квантовой системой, возникает захватывающий парадокс: квантовая система наблюдает за другой квантовой системой!
Это приводит к удивительной мысли: возможно, сознание и материя - это не два отдельных явления, а две стороны одной медали. Как говорил один известный физик: "Вселенная не только страннее, чем мы предполагаем, она страннее, чем мы можем предположить".
Свобода воли в квантовом мире

В классическом, детерминированном мире для свободы воли просто нет места - каждое событие является следствием предыдущих событий, как костяшки домино. Но квантовая механика вносит элемент фундаментальной неопределённости в природу реальности.
Если наше сознание действительно использует квантовые процессы, это могло бы объяснить наше субъективное ощущение свободы выбора. Наши решения не были бы ни полностью детерминированными, ни чисто случайными, а возникали бы из сложного взаимодействия квантовых процессов в нашем мозге.


Практические следствия: от теории к применению

Если квантовая теория сознания верна, это открывает захватывающие перспективы в различных областях:
Медицина будущего: Понимание квантовой природы сознания может привести к революции в лечении психических заболеваний. Представьте лекарства, которые действуют не на химическом, а на квантовом уровне!
Искусственный интеллект: Возможно, для создания действительно разумных машин нам нужны не просто более мощные классические компьютеры, а квантовые системы, способные поддерживать процессы, подобные тем, что происходят в нашем мозге.
Расширение сознания: Новое понимание природы сознания может открыть пути к его направленному развитию и расширению. Может быть, медитация - это способ управления квантовыми состояниями нашего мозга?
Этические вопросы и моральная ответственность

Новое понимание природы сознания поднимает серьёзные этические вопросы:
Если наше сознание квантово, имеем ли мы право вмешиваться в его работу на этом уровне? Где граница между лечением и улучшением? Как квантовая природа сознания влияет на нашу моральную ответственность?



Заключение: на пороге новой парадигмы

Является ли сознание квантовым феноменом? Окончательного ответа пока нет. Но сама постановка этого вопроса уже изменила наше понимание сознания и его места во Вселенной.
Возможно, мы стоим на пороге новой научной революции, которая объединит квантовую механику, нейробиологию и теорию сознания в единую картину реальности. Эта картина может оказаться намного удивительнее, чем мы можем представить.
И даже если квантовая теория сознания окажется неверной, сам путь её исследования уже привёл к появлению новых научных направлений и технологий, которые помогают нам лучше понять самих себя и наше место во Вселенной.
В конце концов, может оказаться, что главная загадка Вселенной - наше собственное сознание - хранит ключ к пониманию самой природы реальности. И это, пожалуй, самое удивительное открытие из всех возможных.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://dzen.ru/video/watch/6769d0c1...from_site=mail

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://dzen.ru/a/ZwDcQAOBi2lzx-Kq?from_site=mail
Одна из величайших загадок Вселенной — происхождение сознания. Как бессознательное стало сознательным


6 минут
8941 прочтение
5 октября



Оглавление

• Сознание и интеллект
• От простого к сложному. Как развивалось сознание?
• Что подтолкнуло бессознательную материю к обретению сознания?

Каждый из нас интуитивно понимает, что такое сознание. А как только пытаемся объяснить это кому-то другому, начинаются трудности. "Ну, это... типа... когда ты осознаешь себя и всё такое..." - примерно так.



Неудивительно, что философы и учёные бьются над этим вопросом уже много веков, но однозначного ответа пока так и не нашли. Одни считают сознание продуктом работы мозга, другие — чем-то более фундаментальным, свойством самой Вселенной.
Сознание и интеллект

Часто многие отождествляют сознание с интеллектом. Кажется, что чем умнее существо, тем оно сознательнее. А так ли это?
На самом деле, это два разных, хотя и связанных между собой, понятия. Интеллект — это способность решать задачи, обучаться, адаптироваться к новым ситуациям. А сознание — это скорее способность ощущать эти ситуации, переживать их, иметь субъективный опыт.


Например, суперкомпьютер с искусственным интеллектом может обыграть любого человека в шахматы. Он очень "интеллектуален", но есть ли у него сознание? Чувствует ли он радость победы или огорчается от проигрыша? Скорее всего, нет.
Но об этом напишу подробнее как-нибудь в следующих статьях, а пока вернёмся к эволюции сознания.
От простого к сложному. Как развивалось сознание?

Как и многие качества, которые делают человека человеком, сознание, вероятно, не возникло из ниоткуда. Скорее всего, оно прошло долгий путь эволюции, развиваясь от простых форм к всё более сложным.
Если представить эволюцию сознания в виде лестницы, каждая ступенька которой — это новый уровень сознания, то в самом низу будут бессознательные объекты, вроде камней. Выше — простейшие организмы с зачатками сознания, способные реагировать на окружающую среду. Ещё выше — животные, обладающие более сложным сознанием, способные к чувствам, эмоциям, обучению. И, наконец, на вершине лестницы — люди, с развитым самосознанием, языком и абстрактным мышлением.



Что подтолкнуло бессознательную материю к обретению сознания?

Давайте начнём с самого низу нашей лестницы - с камня. Есть ли у него сознание?
Большинство, вероятно, скажет "нет". Камень кажется нам инертным, безжизненным объектом. Но есть философское течение "панпсихизм", его сторонники считают, что сознание — это фундаментальное свойство Вселенной, присущее даже неживой материи. То есть, по их мнению, даже камень может вести какую-то внутреннюю сознательную жизнь, пусть и очень простую.
Лично мне эта идея кажется довольно странной. Нет никаких доказательств того, что камень обладает сознанием. Он не реагирует на окружающий мир и не проявляет никаких признаков поведения.


Куда более логичным было бы предположить, что сознание возникло вместе с жизнью. Живые организмы — это уже не просто скопление материи. Они поддерживают себя, растут, размножаются, взаимодействуют с окружающей средой. Для всего этого нужна энергия и хоть какая-то осведомлённость об окружающем мире.
Первые проблески сознания

Представьте себе трихоплакс — крошечное морское существо, одно из самых простых животных на Земле. У трихоплакса нет ни мозга, ни нервной системы, но он уже способен реагировать на окружающую среду. Он хаотично перемещается в поисках пищи, замедляясь, когда находит её, и ускоряясь, когда еды нет.
Это довольно эффективный способ выживания, но он не требует сознания в том виде, в каком мы его понимаем. Трихоплакс просто реагирует на химические сигналы, не осознавая того, что он делает.


Dugesia tigrina

А вот Dugesia tigrina, крошечный плоский червь (с забавной "мордашкой", кстати), проявляет уже более сложные способности. Этот червь может двигаться целенаправленно - к еде или уходить от опасности. И его действия зависят не только от внешних стимулов, но и от его внутреннего состояния. Если червь голоден, он будет активно искать пищу. А если он сыт, то предпочтёт отдохнуть.
Поведение плоского червя - это уже не просто автоматическая реакция на стимул. Это результат взаимодействия его нервной системы, сенсорных органов и внутренних потребностей. Можно сказать, что это первые проблески сознания, пусть и очень простые.
Зрение. Мир становится объёмным

Следующий важный шаг на пути к сознанию — появление зрения. Зрение — это не просто ещё один способ получать информацию об окружающем мире. Оно добавляет нашему восприятию контекст и глубину.



Благодаря зрению мы можем не просто чувствовать, что где-то есть еда, но и видеть её, определять её местоположение, расстояние до неё. Мир перестаёт быть набором отдельных ощущений и превращается в пространство, в котором существуют объекты, в том числе мы сами и наша еда.
Так что появление зрения — это огромный шаг к более привычному нам сознанию. Но даже на этом этапе, животное, скорее всего, способно преследовать пищу, только пока видит её. Как только еда исчезает из поля зрения, она перестаёт существовать для животного.
Внутренняя картина мира

Чтобы преодолеть это ограничение, сознание делает следующий шаг — создаёт внутреннее представление мира. Теперь животное может не просто реагировать на то, что видит, но и помнить то, что видело раньше.


Представьте себе хищника, который охотится на добычу. Добыча прячется за камень, исчезая из поля зрения охотника. Но охотник не сдаётся, он помнит, что добыча была здесь, и продолжает искать её.
Память - в сочетании со зрением, позволяет животному создавать мысленную карту окружающего мира.
Ещё одна важная когнитивная способность, связанная с памятью — постоянство объектов. Это осознание того, что вещи продолжают существовать, даже когда мы их не видим.
Например, если вы спрячете игрушку под одеяло, ребёнок до определённого возраста будет считать, что игрушка просто исчезла. Но примерно к 8 месяцам жизни у детей развивается постоянство объектов, и они понимают, что игрушка всё ещё находится под одеялом, просто её не видно.
Прогнозирование будущего

Способность помнить прошлое тесно связана со способностью предвидеть будущее. Если мы можем запомнить, что определённые действия приводят к определённым результатам, мы можем использовать этот опыт, чтобы планировать свои действия и предсказывать, что произойдёт в будущем.
Социальное сознание

Следующая ступенька на лестнице сознания — социальное сознание. Это способность понимать, что у других существ есть свои мысли, чувства, желания.
Кустарниковые сойки — мастера в этой области. Эти птицы прячут еду в тайниках, чтобы съесть её позже. Но если сойка замечает, что за ней наблюдает другая сойка, она перепрятывает еду, как только "наблюдатель" улетает.



Это говорит о том, что сойка не просто помнит, где спрятала еду, но и понимает, что другая сойка может украсть её. Сойка как бы понимает мысли своего сородича, предсказывая его действия.
Способность "читать мысли" - это не просто забавный трюк. Она играет важнейшую роль в нашей жизни. Благодаря ей мы можем сопереживать другим, понимать их эмоции, строить сложные социальные отношения, а иногда даже хитрить и манипулировать (только тсс, никому не говорите!).
Язык

И, наконец, вершина нашей лестницы сознания — язык. Язык — это не просто набор звуков или символов. Это мощнейший инструмент, который позволяет нам выходить за рамки непосредственного восприятия и создавать абстрактные понятия.


Благодаря языку мы можем говорить о том, чего нет с нами поблизости, о том, что было в прошлом или будет в будущем. Мы можем строить гипотезы о мире, строить планы, делиться своими мыслями и идеями с другими.
Язык — это то, что позволило людям создать цивилизацию, науку, искусство. Это то, что позволяет нам размышлять о себе, о своём месте во Вселенной, и о таких вещах, как сознание :)
От голода к философии

Итак, мы построили цепочку от бессознательного камня к сознательному человеку. И всё это началось, как ни странно, с потребности в еде.
Первые проблески сознания, вероятно, возникли как способ более эффективно находить пищу и избегать опасностей. Именно это давало преимущество в выживании, и поэтому естественный отбор благоприятствовал развитию сознания.
Но по мере того, как сознание развивалось, оно становилось всё более сложным. И сегодня люди обладаем уникальной способностью не только удовлетворять свои базовые потребности, но и размышлять о самых сложных вопросах бытия.
Тем не менее всё же, где-то в глубине нашего сознания всё ещё живёт тот самый древний инстинкт, который заставляет нас искать еду. И знаете, что самое забавное? Благодаря развитому сознанию, нам больше не нужно самим искать пищу. Мы можем просто заказать еду с доставкой на дом :)

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://dzen.ru/a/ZIQxvIXDZU5V-dyS?from_site=mail
Триединство мозга - самая успешная ошибка учёных.


8 минут
7416 прочтений
11 июня 2023


Почему самая успешная? Да потому что радостно живёт по сей день. Так что давайте послушаем крик души нейробиологов и отпинаем психологов.

Речь идёт о теории эволюции мозга человека, описанной Полом Дональдом Маклином, американским врачом и нейробиологом. Сей уважаемый учёный муж внёс немалый вклад в области физиологии, психиатрии и исследования мозга, работая в Йельской медицинской школе и Национальном институте психического здоровья. При этом многие его работы были эмпирическими, в основном посвященными нейроанатомическим и электрофизиологическим исследованиям областей мозга животных, вовлеченных в типичное для вида поведение, такое как общение и родительское поведение. Но прославился Пол Маклин своей теоретической работой.

В 1940-х годах он начал изучать область мозга, названную им позднее, в 1952 году, лимбической системой. И именно признание Маклином её в качестве основной функциональной системы мозга получило широкое признание среди нейробиологов, и обычно рассматривается, как его наиболее важный вклад в эту область. В 1960-е он формулирует уже полноценную эволюционную теорию, суть которой состоит в том, что человеческий мозг имеет три отдела, которые развивались последовательно. Рассмотрим её немного подробнее.





Самый первый "рептильный" мозг, отвечающий за основные инстинкты "выживания" и телесного функционирования, например: доминирование, движение, дыхание. Название своё он получил исходя из предположения, что в переднем мозгу рептилий и птиц доминируют эти структуры. Также "доставшийся нам от древних ящеров подарок" называют "мозг ящерицы" или "R-комплекс". Располагается он в задней и центральной частях мозга, включает в себя мозговой ствол и мозжечок.

Более поздний комплекс - лимбическая система, ответственный за мотивацию и эмоции, память и обучение. Его ещё называют "палеомаммальным". Маклин утверждал, что структуры лимбической системы возникли на ранних этапах эволюции млекопитающих (отсюда "палеомаммальный", от "палео" - в значении старый). Представляет из себя скопление из конечного мозга, промежуточного мозга, и среднего мозга. Точные границы лимбической системы менялись в представлении учёных с годами и до сих пор не определены.

И супер-новинка, вип-предложение для человеков - неокортекс! Он же "изокортекс", "новая кора" и "неомаммальный комплекс". Новейшая структура, те самые извилины, которые отвечают за высшие нервные функции - мышление, речь, абстракции, планирование.

Идея, на самом деле, складная вышла, многое объясняет, и Маклин - человек уважаемый. Но кое-что идёт не так. Практически сразу, в 1960-70-е годы, нейробиологи подвергают теорию критике и своими исследованиями опровергают её. И мы бы не говорили сейчас об этом, если бы дальше всё пошло не так. Несмотря на множественные исследования, доказывающие, что мозг эволюционировал не линейно, от "простых" организмов к "сложным", а, на самом деле, нейронная и анатомическая сложность неоднократно развивалась во многих независимых линиях, теория триединства мозга только набирает обороты. Огромную роль в её популяризации сыграла книга ещё одного авторитетного человека - "Драконы Эдема: рассуждения об эволюции человеческого мозга" Карла Эдварда Сагана, американского астрофизика, астронома и популяризатора науки, она даже получает Пулитцеровскую премию в 1978 году.

Идут года, инструменты и методы изучения мозга становятся всё лучше и точнее. Нейробиология предоставляет всё больше исследований, что кора головного мозга не является эволюционной новинкой, уникальной для людей, приматов или млекопитающих. Даже префронтальная кора, область, связанная с разумом и планированием действий, не является уникальной структурой человека. Подумаешь, чепуха какая! И Пол Маклин в 1990 году издаёт свою книгу "Триединый мозг в эволюции". Настойчивый мужик. Ещё одной книгой, продвинувшей в неакадемических кругах эту давно опровергнутую теорию, стала "Широко открытый разум: ваш мозг и нейробиология в повседневной жизни" американского научно-популярного автора Стивена Б. Джонсона, опубликованная в 2004 году. В целом, книг, статей и учебников, ссылающихся на теорию Маклина невероятное множество до сих пор. Важно отметить, что подавляющее большинство подобной литературы имеет отношение именно к психологии и её различным разделам.

Недавно коллега по кэтсаенсу, Иван Прихно, в одном обсуждении озвучил следующее: "вечная проблема же, когда начинаешь глубоко копаться, понимаешь, насколько людям пое[...]ть на соседние дисциплины, на которые они ссылаются". Живучесть теории "триединства мозга" - невероятный пример того, как десятилетиями(!) учёные из одной области игнорируют открытия своих коллег, причём из непосредственно взаимосвязанной области науки. Невероятно!



Кто виноват и что делать?

Пожалуй, причины такой неутомимой популярности этой идеи кроются непосредственно в нашей психологии. Вспомним размышления античного философа Платона о трёх частях души. В них идёт речь о взаимодействии между тремя внутренними силами за контроль над поведением. Одна сила состоит из основных инстинктов выживания, таких как голод и половое влечение. Вторая сила состоит из эмоций, таких как радость, гнев и страх. Вместе, писал Платон, ваши инстинкты и эмоции подобны животным, которые могут увлекать поведение в разных, порой неблагоприятных направлениях. Чтобы противостоять этому хаосу, есть третья внутренняя сила — рациональное мышление, которое обуздывает обоих зверей и направляет по более цивилизованному и праведному пути.

И это очень комфортная для человеческого восприятия теория. Каждый из нас не раз чувствовал в себе эту борьбу между инстинктами и чувствами, чувствами и логикой. Нам легко объяснять "душевные метания", порывы и аспекты поведения и нашего мышления с помощью подобного восприятия. Конечно же, когда человечество дошло до изучения мозга, очень легко было наложить подобную концепцию на его эволюцию. Параллельно нейробиологии в начале ХХ века развивается и психология, в которой несомненный прорыв совершил З. Фрейд. Для описания сложности психической структуры человека он тоже вводит три психические инстанции. Бессознательное - Оно - представляющее собой инстинкты и "принцип удовольствия". Предсознательное - Я - выполняющее роль "барьера вытеснения", принимающее решения. И сознание - Сверхя - носитель системы моральных норм и запретов, "цензуры". Всё тот же нарратив, который так любим западной цивилизацией. И вновь так комфортно натянуть теорию психологическую на биологию.

Вообще, подобную теорию эволюции не только удобно применять в рассуждениях о человеческих мотивациях. Она ещё отлично тешит наше ЧСВ. Ведь с ней так легко назвать себя "венцом эволюции", самым развитым существом. И не смотреть на то, что не можешь себе оторванную конечность отрастить, и зрение не орлиное, и нюх не тот... Незачем. На арене маркетинг! И вот та идея, что продаётся "на ура"!

Но наш мозг работает иначе, и развивался он не по принципу наложения слоёв, как осадочные породы в геологии. Правильно рассматривать его эволюцию как параллельную, в ходе которой происходила его реорганизация. Сравнивать мозги разных видов, выявляя сходство — непростое дело, потому что путь эволюции извилист и непредсказуем. То, что можно увидеть, не всегда является тем, что есть на самом деле. Части, которые невооруженным глазом выглядят по-разному, могут быть похожи генетически, а части, которые отличаются генетически, могут выглядеть очень похожими. И даже если вы найдете одинаковые гены в мозге двух разных животных, эти гены могут иметь разные функции.
Благодаря последним исследованиям в области молекулярной генетики мы теперь знаем, что у рептилий и других млекопитающих есть те же виды нейронов, что и у человека, даже те нейроны, которые создают легендарный человеческий неокортекс.

Конечно, серьёзные научные круги давно отошли от иллюзорной гипотезы трёх мозгов. Но в неакадемических кругах, в научпопе и среди многих психологов эта идея всё ещё удачно крутится. Именно потому что хорошо продаётся. Количество псевдотренингов, коучей, "психологов", маркетинговых стратегий и т.п., которые эксплуатируют идею Маклина - колоссально. Но для понимания масштаба трагедии: согласно зарубежному исследованию, из 20 вводных учебников(!) по психологии, опубликованных в период с 2009 по 2017 год, в 14, в которых упоминается эволюция мозга, 86% содержали по крайней мере одну неточность. Иными словами, только 2 из нынешних вводных учебников в этой области описывают эволюцию мозга таким образом, который отражает консенсус, разделяемый нейробиологами-сравнителями.

Что ж. Имеет ли значение, что психологи неправильно понимают эволюцию нервной системы? В науке предполагается, что она должна способствовать получению знаний об истинных состояниях мира, даже при отсутствии практических последствий. Даже если на исследовательские программы психологов сейчас непосредственно не влияет неверное представление об эволюционной картине развития мозга, это может иметь последствия потом, или увести по неверному научному следу. А ещё есть моральная ответственность перед широкими массами, живущими в неверных представлениях о природе собственного места в эволюции и даже неверного понимания о собственной психодинамике. А уважение к коллегам-учёным? Какой бы узкой ни была научная дисциплина, она всегда должна иметь адекватные связи с другими областями. Только взаимодействие может привести к расширенным и адекватным новым познаниям.

8 мая 2020 года группа учёных - Джозеф Цезарио, Дэвид Дж. Джонсон и Хизер Л. Эйстен опубликовали статью под названием "Ваш мозг - это не луковица с крошечной рептилией внутри", которую я хочу назвать "криком души", призывом к научному сотрудничеству и адекватности: https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/096372142091.. - оригинал на английском.