Aivot ovat pyhä asia, sillä ei voi leikkiä

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Nobel-palkittu Eric Kandel muistimolekyyleistä, kissojen lsd:stä, äyriäisten harjoittelusta, Wienistä vuonna 1938 ja Syyrian pakolaisista.

Freud asui Wienin naapurikorttelissa osoitteessa Berggasse 19, ja tulevalla Nobel-palkinnon saajalla oli kaikki mahdollisuudet tavata hänet koulumatkalla. Elämäkertaelokuvassa, joka ennemmin tai myöhemmin kuvataan, tämä kohtaaminen tapahtuu varmasti - jossain taustalla, pakollisena kaupunkimaiseman yksityiskohtana, psykoanalyysin isä, jolla on tunnistettava parta ja sikari, varmasti välähtää. Vuonna 1938, kun natsit pakottivat Freudin lähtemään Itävallasta, Candel oli kahdeksanvuotias.

Candelu on nyt 87-vuotias ja jatkaa työskentelyä Columbia Universityssä New Yorkissa. Toimistonsa kynnyksellä hän ilmestyy rusetissa häikäisevän valkoisen paidan päälle - ikään kuin tämä tapahtuisi sotaa edeltävässä Euroopassa. "Lensin juuri Wienistä", hän sanoo. Ja mielikuvitus - automaattisesti, koska juuri tämä aika ja tämä paikka on omistettu "Itsetuntemuksen aikakaudelle", viimeiselle Kandelin venäjäksi kääntämälle kirjalle - lipsahtaa kuva Wienistä päivystyksessä sata vuotta sitten sen Secession kanssa, Klimt, Wittgenstein, Gödel ja Webern, joissa lääketieteen professorit olivat konserttipianisteja, anatomiset teatterit myivät lippuja ruumiinavauksiin, ja uusi muodikas freudilainen alitajunteoria oli suosittu taiteilijoiden keskuudessa.

Sekä Freud että Kandel harjoittivat muistia koko tieteellisen uransa ajan - kumpikin omalla tavallaan. Mistä psyykemme on tehty? Freudille - komplekseista, tukahdutettuja pelkoja, tukahdutettuja muistoja. Kandelille - prionin kaltaisesta CPEB-proteiinista tukahdutti geenin ilmentymisen ja hyppää entsyymien pitoisuudessa, joita kutsutaan "proteiinikinaaseiksi" hermosolujen prosesseissa. 1930- ja 2010-lukujen tiede puhuu aivoista eri kieliä, mutta Kandel puhuu molemmissa sujuvasti.

Neurofysiologia kiinnosti häntä yliopistossa ennen kaikkea siksi, että se antoi hänelle mahdollisuuden ratkaista psykoanalyysin ongelmia.”Vuonna 1957, kun aloitin työskentelyn, jouduin luopumaan ajatuksesta, että voisimme löytää paikan aivoissa sellaisille toiminnoille kuin ego. Mutta nyt esimerkiksi Freudin "se", vaistomaiset ajatukset, ei ole niin mysteeri. Tiedämme, että hypotalamuksella on tärkeä rooli tässä. Amygdalalla on myös tärkeä rooli. Joten alamme vähitellen suhteuttaa näitä toimintoja tiettyihin aivojen alueisiin”, Kandel sanoo.

36-vuotiaana hänen täytyi valita - joko "se" tai hermosolujen fysiologia. Kandelille tarjottiin johtajaksi yksi Yhdysvaltojen arvostetuimmista psykiatrian osastoista, jossa psykoanalyysi oli pääasiallinen tapa työskennellä potilaiden kanssa, mutta Kandel ei hyväksynyt tarjousta, joten sen sijaan, että hän tutkisi muistia laboratoriokokeissa eläimillä. Näistä tutkimuksista hänelle myönnetään fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinto vuonna 2000.

Kuinka voit tutkia eläinten muistoja, jos ne eivät voi jakaa muistoja? He eivät kirjoita kirjoja, eivät käy läpi lapsuuden kuviaan, eivät sukeltaa arkistoon. Jos he eivät pysty tähän, niin todennäköisesti on ainakin otettava testikohteeksi joku, joka on hyvin samanlainen kuin ihminen. Simpanssi? Elefantteja, jotka suositun englantilaisen lastenlaulun mukaan "ei koskaan unohda"? Kenen aivot voivat toimia hyvänä mallina meille - tukahdutettuine muistoineen lapsuuden traumasta ja pyörällä ajamisesta?

Kandel valitsi mallin rooliin odottamattoman sankarin: nilviäisen Aplysia californican eli merijäniksen, joka on etanan kaltainen, mutta vain puoli metriä pitkä ja jopa seitsemän kiloa painava olento. Aplysialla ei ole aivoja sanan tavallisessa merkityksessä ollenkaan.

Kandelin työpöydän yläpuolella roikkuu täyspitkä mustavalkoinen muotokuva simpukosta. Alysialla on aivojen sijaan viisi paria hermosolmukkeita, joissa on jättimäisiä hermosoluja - joista hän itse asiassa piti Candelasta: mitä suurempi solu, sitä helpompi on tarkastella sitä. Peloissaan Alysia vapauttaa pilven värillistä mustetta. Tieteen kannalta mielenkiintoisinta on, että reaktion ja ärsykkeen välinen yhteys ei ole lopullisesti kiinteästi kiinteä - aplysia osaa oppia uusia asioita. Toisin sanoen nilviäinen ilman aivoja voi muistaa. Ja jos tarkastellaan hänen hermosolujensa työtä muistamisen aikana, Kandel päätti 1970-luvun puolivälissä, se auttaa ymmärtämään, kuinka ihmiset muistavat.

Jos tiedämme, mistä molekyyliosista muistot kootaan, voimme teoriassa luottaa pillereihin, jotka auttavat unohtamaan, ja pillereihin, jotka auttavat unohtamaan, kuten elokuvassa "Eternal Sunshine of the Spotless Mind", jossa he menevät neurofysiologille hoidettavaksi. onneton rakkaus. Tästä näkökulmasta puhutaan ja kirjoitetaan jatkuvasti, mutta Candel ei suoraan sanottuna pidä työnsä kysymyksen tällaisesta muotoilusta.

"En ole kiinnostunut pillereistä. Miksi ylipäätään häiritä aivoja? Miksei vain ymmärrystä, ei häirintää? Sinä välität mielenhallinnasta, ja minä välitän tietoisuudesta. Haluan ymmärtää, kuinka muisti toimii kaikilla tasoilla, ja ymmärtää, mistä luovuus tulee."

* * *

Suositun tiedelehden New Scientist mukaan verisolut uusiutuvat täysin 150 päivässä: yhtäkään punasoluista, jotka kulkivat suonissamme vuosi sitten, ei ole enää olemassa. Ihosolun elinikä on kaksi viikkoa. Jopa luusolut elävät vain 10 vuotta. Kehomme kudokset ovat lyhytikäinen asia: ne ovat mukana jatkuvassa käsittelyssä. Jos keho sulattaa omaa verta, ihoa ja luita kiihkeästi, niin mikä biomateriaali pystyy kantamaan yksityiskohtaisia muistoja 80 vuoden takaa?

Kirjassaan "In Search of Memory" Kandel kuvailee yksityiskohtaisesti kuinka marraskuussa 1938 natsipoliisi saapui heidän asuntoonsa ja määräsi heidät tyhjentämään tilat - muuttamaan toiseen juutalaisperheeseen määräämättömäksi ajaksi. Seuraavilla sivuilla mainitaan postimerkit, jotka veli onnistui ottamaan mukaansa, ja side viiksien muodon säilyttämiseksi - niitä suojellut perheenpää käytti sitä nukkumaanmenossaan sekä talossa tapahtuneesta tuhosta. he löysivät palattuaan.

Jos tämä kaikki olisi tallennettu filmille, se olisi ehtinyt kuivua ja halkeilla vuodesta 1938 lähtien. Mutta jossain päässä salaperäiset pilaantuvat orgaaniset molekyylit tallentavat tämän tiedon paremmin kuin elokuva.

Mollusk aplysia antoi mahdollisuuden lähestyä tätä asiaa ainakin kaukaa. Kandel aloitti tutkimalla lyhytaikaista muistia, jossa viimeisten sekuntien vaikutelmat elävät. Sekunti on jo hyvin pitkä aika hermosolun mittakaavassa, joka tänä aikana ehtii latautua sähköllä monta sataa kertaa ja laukaista sähköimpulssin naapureihinsa. Mistä tämän myrskyn keskellä tuhat kertaa hitaammat prosessit tulevat? Kesti yli viisitoista vuotta tämän taustalla olevien syy-suhteiden kuvaamiseen.

Ensimmäinen on apuhermosolu, joka toimii eräänlaisena äänenvoimakkuuden säätimenä sähköiselle kanuunalle. Lähin laadullinen analogi tälle nilviäisten "äänevuudelle" on ihmisten stressi, joka tylsyttää emotionaalisia reaktioita. Mitä "käännä kahvaa" tarkoittaa? Eristää välittäjäaineen serotoniinin molekyylit, jotka, kuten lukossa oleva avain, sijaitsevat niitä odottavissa reseptoreissa kohdesolun pinnalla ja vaikuttavat sen sisällä oleviin prosesseihin. Mitä nämä prosessit ovat? Synteesi erityisistä molekyyleistä, joita kutsutaan "syklisiksi AMPiksi", jotka elävät solussa paljon kauemmin kuin sähköimpulsseja. Synteesin nopeutta säätelevät entsyymit, entsyymien toimintaa säätelevät geenit, geenien aktiivisuus riippuu geenin säätelyverkostosta - ja niin edelleen: syy-seurausketju on pitkä.

Yksityiskohtien selventämiseksi oli tarpeen leikata kultakala ja päätellä - muut tutkijat ovat jo tehneet - mutanttikärpästen geneettinen linja virallisella nimellä "dunce" (dunce): he eivät pystyneet muistamaan, miltä se haisi. ennen kuin he loukkaantuivat. Ja selvittääkseen, kuinka serotoniini, sama "tilavuuden säätö", sitoutuu näkökuoreen, Kandel antoi LSD:tä kissoille: hän aloitti työskentelyn tämän aineen kanssa vuonna 1955, ennen kuin ensimmäiset hipit kokeilivat sitä.

Entä ihmisten kokemukset? Sama LSD, vaikka tutkijoilta kiellettiin sen käyttö jo 1960-luvulla, palasi 2000-luvulla laboratorioon meskaliinin ja psilosybiinin kanssa, missä terveet vapaaehtoiset ottavat ne tutkijoiden valvonnassa. Ja silloin ja nyt Kandel vastustaa kategorisesti:”Ihmisen aivot ovat pyhä asia. Et voi leikkiä hänen kanssaan."

* * *

Kun kirja "In Search of Memory" julkaistiin ensimmäisen kerran englanniksi vuonna 2006, Kandel kirjoitti, että aivomme rutiininomaisetkin toiminnot - esimerkiksi kasvojen ja esineiden tunnistaminen - ovat käsittämättömän monimutkaisia tehtäviä: tietokoneet ". Sittemmin jokin on muuttunut: vuonna 2012 Toronton yliopiston jatko-opiskelija Alex Krizhevsky keksi hermoverkon, joka onnistui ennätyksellisen alhaisella virhetasolla luokittelemaan 1,3 miljoonaa kuvaa tuhatta luokkaa kohden ImageNet-kilpailussa.. Erityisesti oli tarpeen erottaa gekot iguaaneista ja Yorkshiren terrierit Norfolkin terrierit - ja itse tietokoneohjelma oppi ilman tarkkoja ohjeita löytämään hienovaraisia eroja liskolajien ja koirarodujen välillä.

Tämän hermoverkon monimutkaiset versiot vuoteen 2014 mennessä alkoivat ratkaista kuvantunnistuksen ongelmaa paremmin kuin henkilö. – He tekevät sen kanssa erinomaista työtä, Kandel nyökkäsi: nyt on havainnollistettava elävien aivojen paremmuus kaikkeen muuhun nähden uudella. Missä tekoäly on vielä huonompi kuin luonnollinen äly - ja mitä tämän jälkimmäisen on nyt tehtävä ylittääkseen aivot?

"Ajattele luovasti", Kandel sanoo. Neuroverkot osaavat jo säveltää Letovin runojen kaltaisia tekstejä ja piirtää valokuvia uudelleen Van Goghin tyyliin, mutta kaikki tämä ei ole Kandelin mukaan sama asia: "Jäljittely on yksi asia, uusien tyylien keksiminen on toinen."

Kaikkein vähiten Nobel-palkittua voidaan epäillä, ettei hän usko tällaiseen mahdollisuuteen. Hänen kirjansa "The Age of Illumination" kertoo kuinka erottaa taiteilijan työstä erityisiä menetelmiä vaikuttaa aivoihin, kykyä vetää empatian mekanismien oikeaa vipua oikeaan aikaan. Kandel on keräilijä ja suuri wieniläisen jugendfani, joten hänen kirjansa päähenkilöt, luovuuden luonteen perustelut, jotka hän ulottaa kaikkiin taiteilijoihin yleensä, ovat Klimt, Schiele ja Kokoschka.

Kokoschkan maalaukset "vaikuttavat amygdalaan kuin sähköisku". Hänen maalaustensa solmuviivat toistavat neuvostoliiton psykofysiologi Alfred Yarbusin luonnostelemia katseliikkeitä (hän kiinnitti silmämunaansa liikenauhuriin yhdistetyt tiukasti istuvat piilolinssit). Ja ekspressionististen muotokuvien kulmat ja vääristymät ovat signaaleja, jotka aivojen lukuisat kasvojentunnistusalueet lukevat täydellisesti.

Realismi, jonka pyrkimys on toistaa kolmiulotteisen maailman geometria mahdollisimman kirjaimellisesti, ei ole tässä mielessä paras tapa pakottaa aivomme käynnistämään empatia. Valokuvatarkkuudella ei ole järkevää piirtää henkilöä uudelleen senttimetriltä, jos aivoissa on täysin suhteettomia alueita, jotka ovat vastuussa kasvojen, käsien - ja muun kehon havaitsemisesta.

Mitä tapahtuu, jos jätämme klassisen maalauksen vielä pidemmälle? Kandel näyttää olevan skeptinen taiteen suhteen 1950-luvun jälkeen: esimerkiksi actionismi - jopa wieniläinen, vaikka hän suhtautuu Wieniin kuinka lämpimästi - jättää hänet välinpitämättömäksi. Mitä neurofysiologialla on sanottavaa tunteista, kuten inho tai pelko, joiden kanssa Marina Abramovitš ja Valli Export työskentelevät,kun tekee kokeita omalla kehollaan? "Se ei kiinnosta minua", hän sanoo lyhyesti ja vaihtaa puheenaihetta.

* * *

Mistä poliittisista aiheista viranomaisten tulisi ennen kaikkea keskustella tiedemiesten kanssa? Maahanmuuttajat, Kandel vastaa välittömästi. "Trump on kieltänyt ihmisten pääsyn eri maista, ja pidän sitä erittäin vaarallisena", hän muistelee presidentin asetusta, joka teki tammikuussa Iranin, Irakin, Syyrian, Jemenin, Libyan, Somalian ja Sudanin kansalaisten pääsyn Yhdysvaltoihin mahdottomaksi. osavaltioissa. Kielto, jonka tuomioistuin kumosi myöhemmin, oli ehdoton - jopa ne, joilla oli perhe Amerikassa, sopimus Microsoftin kanssa tai osasto Ivy League -yliopistossa, olivat tai olivat aikeissa ottaa käyttöön rajalla.

Mitä tiede voisi sanoa tähän? Kandel sanoo: "Annan sinulle henkilökohtaisen esimerkin." Nobel-palkittu - siirtolainen ja siirtolaisen poika. Hänen perheensä joutui lähtemään Wienistä lähes samaan aikaan Freudin kanssa. Mutta ensin isä Kandel, yhdessä muiden Wienin juutalaisten kanssa, pakotettiin hankaamaan Anschlussin vastaiset iskulauseet jalkakäytävältä hammasharjoilla. Sitten he ottivat pois ja siirsivät isän lelukaupan uudelle arjalaiselle omistajalle. Sitten Kandel itse karkotettiin koulusta, jossa hän opiskeli ei-juutalaisten lasten kanssa, ja siirrettiin uuteen, vain juutalaisille, kaupungin laitamille.

"Minä, amerikkalainen julkkis ja minä olen siirtolainen" on suosittu argumentti: kun toimittajat löysivät Googlen perustajan Sergey Brinin tammikuussa Trumpin päätöstä vastaan mielenosoittajien joukosta, hän perusteli samalla tavalla. Mutta jos Brin tuli Amerikkaan Neuvostoliitosta vuonna 1979 matematiikan professorin poikana, niin Kandelin perhe vuonna 1939 ei kaikilla muodollisilla kriteereillä kuulunut maahanmuuttajien luokkaan, jotka otetaan vastaan avosylin. Hänen isänsä syntyi pienessä ukrainalaisessa kaupungissa lähellä Lvovia, ja hänellä oli keskeneräinen koulunkäynti. Ja Kandel itse saapuessaan Amerikkaan lähetettiin uskonnolliseen kouluun - opiskelemaan hepreaa ja Tooraa.

Lähin analogi tähän tilanteeseen on nyt kahdeksanvuotias arabipoika, kouluttamattoman Syyrialaisen työntekijän poika, joka heti muuton jälkeen menee opiskelemaan medresaan. Eurooppalaisen tai amerikkalaisen oikeiston näkökulmasta tämä on täydellinen esimerkki ihmisestä, jota ei missään tapauksessa saa päästää länteen.

Kandel uskoo, että hänen tapauksensa on enemmän sääntö kuin poikkeus. Kun ihmiset sanovat amerikkalaisesta tieteestä, että se on eurooppalaisten maahanmuuttajien työtä, he yleensä kuvittelevat Einsteinin tai Fermin kaltaisia julkkiksia, jotka ovat jo tapahtuneet Euroopassa. Mutta heitä oli vain muutama: "Suurin osa maahanmuuttajatieteilijöistä ei tullut tänne siksi, että hallitus toivoi heidän tulevaa panosta tieteeseen. Monet heistä olivat hyvin nuoria ja pelastivat henkensä: jos he, juutalaiset, olisivat jääneet Eurooppaan, heidät olisi yksinkertaisesti tapettu. Tämä koskee erityisesti Saksaa ja Itävaltaa. Mutta he käyttivät hyväkseen Yhdysvaltoja ja kasvoivat tässä upeassa ympäristössä. Ja he saavuttivat kaiken, mitä halusivat."