ЗАШИФРОВАНО ПРИРОДОЙ, РАЗГАДАНО ЧЕЛОВЕКОМ

О том, что мозг — всему делу голова, что он связан с «разумом», с «управляющим духом», догадывался еще Гиппократ. История учения о мозге — это история борьбы между наукой и религией, между материализмом и идеализмом. Борьбы, не прекращающейся и поныне, когда наука о психике человека достигла больших успехов, когда человек не только понял принцип работы мозга, но и научился воспроизводить некоторые его функции, управлять им. Заставлять его «отказаться» от заболевших своих участков или «выправить» их работу.

Но до сих пор никак не удавалось узнать о тонких материальных основах умственной деятельности человека, о том, как

[smszamok]

записывается в мозгу человеческая речь. В Институте экспериментальной медицины АМН недавно были проведены исследования, многое прояснившие в психологической деятельности мозга. Здесь впервые удалось соединить субъективное и объективное, ответить на вопрос: как выглядят слова и фрезы в мозгу. Об этом, о последних работах лабораторий по расшифровке мозговых кодов, о разгадке тайн мышления и памяти, рассказывает нашему корреспонденту А. Галаевой директор этого института Наталья Петровна БЕХТЕРЕВА.

В последние годы физиологи все чаще употребляют слово «код» и все смелее ищут пути к расшифровке кода различных биологических процессов. Это естественно: мощные средства эпохи НТР позволяют применить новые методы и поставить задачи, еще недавно казавшиеся нереальными. И, наконец, мозг человека эпохи НТР начал расшифровку самого сложного из всех кодов — своего собственного, мозгового. Возможно ли узнать, как шифруются и расшифровываются сложные процессы в самой совершенной форме живой материи — в мыслящем мозге человека, как записывается там речь, где уловить ее шифр? Можно ли, изучая работу структур мозга, по ее внешнему выражению — электричеству живого мозга — уловить ход мышления человека? Иначе говоря, можно ли изучить материальную основу мышления человека?

Одна из лабораторий Института экспериментальной медицины связана с клиникой болезней мозга, в тесном контакте с практическими врачами научные сотрудники института новыми методами- лечат тяжелобольных людей — тех, кто еще недавно считался неизлечимым. Вживление электродов в мозг человека в лечебных и диагностических целях сейчас осуществляется достаточно широко. При эпилепсии, гиперкинезах и некоторых других болезнях нервной системы вживление электродов производится во многие подкорковые структуры, в различные образования медиобазальных отделов височных долей, в височную кору больших полушарий. В нескольких лабораториях в клиниках мира начались работы по зрительному и слуховому протезированию. Оно связано с введением множественных электродов в височную и затылочную кору. Это позволяет врачам и ученым не только лечить, но и изучать мозг точными методами — «живое» электричество приносит сведения о работе тех зон мозга, куда вживлены электроды.

Расширение клинических работ позволяет расширять и изучение мозга. В нашем институте изучается работа тех его структур, которые обеспечивают возможность психической деятельности человека. Каждый год приносит сведения о все большем ко-

Шесть лет работы лаборатории, в которой одну из ведущих ролей выполняют нейрокибернетики, физики и математики, которая оснащена своей вычислительной техникой и связана с большим вычислительным центром, позволили прийти к выводам, имеющим важнейшее значение для понимания работы мозга.

Теперь мы знаем: каждому слову, которое думает или произносит человек, соответствуют совершенно определенные биоэлектрические перестройки (мы называем их «паттернами»). ЭВМ выделяет паттерны— коды слов, паттерны — коды слогов. У каждого человека есть свой электрический паттерн-код для каждого слова (так же, как есть и свой почерк при написании слова или своя манера его произносить). Ведь в личном опыте каждого человека накапливаются отдельные, присущие только этому человеку признаки понятий — слов. Эти признаки нередко имеют различные входы и различное представительство в мозгу.

Например. Названия различных видов мебели — это конкретные элементы общечеловеческой «системы» — мебель. Каждое отдельное название может быть элементом строго индивидуального (иногда эмоционально окрашенного) смыслового поля. Но все названия этих отдельных видов («стол», «стул», «шкаф», «диван») вводятся общечеловеческим опытом в понятие «мебель». Важно подчеркнуть и еще одну сложность: введение понятия (слова) в одно общее смысловое поле не исключает его принадлежность к другим общим и индивидуальным смысловым полям. (Скажем, диван как принадлежность понятия «отдых». Или же слово «стол» входит в «системы», где обобщающими будут понятия «обед», «занятия», «прием», «операция».)

Код каждого конкретного слова может быть связан с определенным участком мозга. С определенными нейронными популяциями этого участка. Но код, обнаруженный в одной популяции,— еще не полный «портрет» слова. Его смысл, являющийся результатом видового и индивидуального опыта, заставляет активизироваться те корковые (и подкорковые) области, где закодированы другие его, и особенно смысловые, грани. Долгосрочное хранение в памяти признаков предмета и слова, его обозначающего, возложено, по-видимому, не только на кору, но и на подкорковые образования.

Одна из задач работы формулировалась так: выявить нейрофизиологические принципы и конкретные формы, отражающие смысловую общность .или различие слов. С этой целью изучались нейрофизиологические процессы, протекающие при выполнении психологических тестов на обобщение. Изучалась импульсная электрическая активность нервных клеток в одной или нескольких нейронных популяциях у больных с вживленными электродами..

Тест проводится так. Произносят слова, скажем: «дуб», «осина», «ель»-… Или «стол», «диван», «шкаф»-, И спрашивают, как можно обобщить эти слова, ожидая услышать от пациента в ответ слова — «деревья», «мебель»… Многочисленные исследования показали, что слова кодируются в мозгу как сложные звуковые сигналь» +1 как сигналы, имеющие смысловое, «специально человеческое» значение. Слово произнесено. Или слово услышано. Динамика электрических разрядов нервных клеток срочно перестраивается. Меняется частота, группировка разрядов. Меняется характер взаимодействия близлежащих нервных клеток и их групп, которые обеспечивают появление биоэлектрического эквивалента, материальной биоэлектрической основы именно этого слова. Наши исследования подтвердили, что кодирование словесных сигналов происходит на уровне ансамблей нервных клеток, а не в одной из них.

Далее мы пошли по двум основным путям— изучению кода самих психических процессов и расшифровке кода отдельных слов. Чтобы поэтапно изучать код психиче-

Схема теста. Для удобства ось времени изображена в виде кольца.

[/smszamok]

Предъявление слов отмечено белыми участками, промежутки между словами заштрихованы. Ра-диально направленные отрезки прямых, пересекающих кольцо, обозначают выявленные последовательности межимпульсных интервалов. Белые четырехугольники соответствуют последовательностям, воспроизводящимся несколько раз, и блокам интервалов сложной структуры. Сплошные линии связывают последовательности, возникающие при предъявлении и после предъявления слова «стол», с местами их воспроизведения, пунктирные и волнистые — то же самое для слов «стул» V «шкаф». Структура сложных блоков, представленных в виде зачерненных прямоугольников с порядковыми номерами, дана ниже. Каждому межимпульсному интервалу соответствует прямоугольник, внутри которого — длительность интервала в миллисекундах.