Možgani so sveta stvar, z njimi se ne moreš igrati

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Nobelov nagrajenec Eric Kandel o molekulah spomina, lsd za mačke, usposabljanju školjk, Dunaju leta 1938 in sirskih beguncih.

Freud je živel v sosednji četrti Dunaja, na Berggasse 19, in bodoči Nobelov nagrajenec ga je imel vse možnosti srečati na poti v šolo. V biografskem filmu, ki ga bodo slej ko prej posneli, se bo to srečanje zagotovo zgodilo – nekje v ozadju bo kot obvezen detajl urbane pokrajine gotovo blisknil oče psihoanalize s prepoznavno brado in cigaro. Leta 1938, ko so nacisti prisilili Freuda, da je zapustil Avstrijo, je bil Candel star osem let.

Candelu je zdaj star 87 let in še naprej dela na univerzi Columbia v New Yorku. Na pragu svoje pisarne se pojavi z metuljčkom čez bleščeče belo srajco – kot da bi se to dogajalo v predvojni Evropi. »Pravkar sem priletel z Dunaja,« pravi. In domišljiji - samodejno, ker je ravno ta čas in to mesto posvečeno "Dobi samospoznanja", zadnji knjigi, ki jo je v ruščino prevedel Kandel, - zdrsne slika Dunaja, ki je bil dežurni pred stotimi leti z njegovo secesijo, Klimta, Wittgensteina, Gödela in Weberna, kjer so bili profesorji medicine, ki so nekaj podobnega koncertnim pianistom, anatomska gledališča so prodajala vstopnice za obdukcije, pri umetnikih pa je bila priljubljena nova modna freudovska teorija nezavednega.

Tako Freud kot Kandel sta se v svoji znanstveni karieri ukvarjala s spominom – vsak na svoj način. Iz česa je sestavljena naša psiha? Za Freuda - od kompleksov, potlačenih strahov, potlačenih spominov. Za Kandel - iz prionu podobnega proteina CPEB, zavira izražanje genov in poskoči koncentracija encimov, imenovanih "protein kinaze", v procesih živčnih celic. Znanost iz 1930-ih in 2010-ih govori o možganih v različnih jezikih, vendar Kandel tekoče govori oboje.

Nevrofiziologija ga je na univerzi zanimala predvsem zato, ker mu je dala možnost reševanja problemov psihoanalize. »Leta 1957, ko sem prvič začel delati, sem moral opustiti idejo, da lahko v možganih najdemo prostor za funkcije, kot je ego. Toda zdaj, na primer, Freudovo "to", instinktivni pogoni, ni tako skrivnost. Vemo, da ima hipotalamus pri tem pomembno vlogo. Pomembno vlogo igra tudi amigdala. Tako začnemo te funkcije postopoma povezovati s posebnimi področji možganov, «pravi Kandel.

Pri 36 letih je moral izbrati – ali »to« ali fiziologijo živčnih celic. Kandelu so ponudili vodjo enega najuglednejših psihiatričnih oddelkov v ZDA, kjer je bila psihoanaliza glavna metoda dela s pacienti, a Kandel ponudbe ni sprejel, tako da bi namesto preučevanja spomina v laboratorijskih poskusih na živalih. Za te študije bo leta 2000 prejel Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino.

Kako lahko preučujete spomin živali, če si ne morejo deliti spominov? Ne pišejo knjig, ne pregledujejo fotografij iz otroštva, ne poglabljajo se v arhive. Če tega niso sposobni, potem je verjetno treba za preizkus vsaj vzeti nekoga, ki je človeku zelo podoben. šimpanz? Sloni, ki - po priljubljeni angleški otroški pesmi - "nikoli ne pozabijo"? Čigavi možgani nam lahko služijo kot dober vzor – s svojimi potlačenimi spomini na travme iz otroštva in spominom na to, kako voziti kolo?

Kandel je za vlogo modela izbral nepričakovanega junaka: mehkužca Aplysia californica, alias morskega zajca, bitje, podobno polžu, a dolgo le pol metra ali več in težko do sedem kilogramov. Aplysia sploh nima možganov v običajnem pomenu besede.

Nad Kandelovo mizo visi črno-bel portret školjke v celotni dolžini. Namesto možganov ima Alysia pet parov živčnih vozlišč z velikanskimi živčnimi celicami – kar ji je bila Candela pravzaprav všeč: večja kot je celica, lažje je pogledati vanjo. Ko je prestrašena, Alysia sprosti oblak barvnega črnila. Za znanost je najbolj zanimivo, da povezava med reakcijo in dražljajem ni enkrat za vselej togo fiksirana – aplysia se zna naučiti novih stvari. Z drugimi besedami, mehkužci brez možganov se lahko zapomnijo. In če pogledate delo njenih živčnih celic v procesu pomnjenja, se je Kandel odločila sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja, bo pomagalo razumeti, kako se ljudje spominjajo.

Če vemo, iz katerih molekularnih delov so sestavljeni spomini, lahko teoretično računamo na tablete za pozabljivost in tablete, ki pomagajo pri pozabljanju, kot v filmu "Večno sonce brezmadežnega uma", kjer gredo na zdravljenje k nevrofiziologu. nesrečna ljubezen. O tej perspektivi se nenehno govori in piše, a Candelu odkrito taka formulacija vprašanja njegovega dela ni všeč.

»Tablete me ne zanimajo. Zakaj sploh posegati v možgane? Zakaj ne samo razumevanje, brez vmešavanja? Tebe skrbi nadzor uma, mene pa zavest. Želim razumeti, kako spomin deluje na vseh ravneh, in razumeti, od kod izvira ustvarjalnost."

* * *

Krvne celice se po podatkih poljudnoznanstvene revije New Scientist popolnoma obnovijo v 150 dneh: nobene od rdečih krvnih celic, ki so potovale po naših žilah pred enim letom, ne obstaja več. Življenjska doba kožne celice je dva tedna. Celo kostne celice živijo le 10 let. Tkiva našega telesa so kratkotrajna stvar: vključena so v cikel stalne predelave. Če telo prebavi lastno kri, kožo in kosti z norim tempom, kateri biomaterial je potem sposoben nositi podrobne spomine izpred 80 let?

Kandel v svoji knjigi »V iskanju spomina« podrobno opisuje, kako je novembra 1938 v njihovo stanovanje prišla nacistična policija in jim naročila, naj pospravijo prostore – da se za nedoločen čas preselijo v drugo judovsko družino. Na naslednjih nekaj straneh omenjajo poštne znamke, ki jih je brat uspel vzeti s seboj, in povoj, da je ohranil obliko brkov - glava družine, ki jih je zavetje, ga je uporabljal, ko je šel spat, in uničenje v hiši, ki je so našli, ko so se vrnili.

Če bi bilo vse to posneto na film, bi se od leta 1938 imel čas, da se posuši in poči. Toda nekje v glavi skrivnostne pokvarljive organske molekule shranijo te informacije bolje kot film.

Aplizija mehkužca je dala priložnost, da se temu vprašanju približa vsaj od daleč. Kandel je začel s pregledovanjem kratkoročnega spomina, kjer živijo vtisi zadnjih nekaj sekund. Sekunda je po standardih živčne celice že zelo dolga doba, ki se v tem času na stotine krat napolni z elektriko in sproži električni impulz na svoje sosede. Od kod sredi te nevihte prihajajo tisočkrat počasnejši procesi? Več kot petnajst let je trajalo, da so opisali vzročne zveze za tem.

Prvi je pomožni nevron, ki deluje kot nekakšen gumb za glasnost za električno kanonado. Najbližji kvalitativni analog te "glasnosti" pri mehkužcu je stres pri ljudeh, ki zaduši čustvene reakcije. Kaj pomeni "zasukati ročaj"? Izolirati molekule nevrotransmiterja serotonina, ki kot ključ v ključavnici ležijo v receptorjih, ki jih čakajo na površini tarčne celice in vplivajo na procese v njej. Kakšni so ti procesi? Sinteza posebnih molekul, imenovanih "ciklični AMP", ki živijo v celici veliko dlje kot električni impulzi. Hitrost sinteze nadzirajo encimi, delo encimov uravnavajo geni, aktivnost genov je odvisna od genske regulativne mreže – in tako naprej: veriga vzrokov in posledic je dolga.

Za razjasnitev podrobnosti je bilo treba razkosati zlato ribico in sklepati - to so že storili drugi znanstveniki - genetsko linijo mutantnih muh z uradnim imenom "dunce" (dunce): niso se mogli spomniti, kako je dišala preden so bili poškodovani. In da bi ugotovil, kako se serotonin, isti "nadzor glasnosti", veže na vidno skorjo, je Kandel dal mačkam LSD: s to snovjo je začel delati že leta 1955, preden so jo poskusili prvi hipiji.

Kaj pa človeške izkušnje? Isti LSD, čeprav so ga raziskovalci že v šestdesetih letih prejšnjega stoletja prepovedali uporabljati, se je v 2000-ih vrnil v laboratorij skupaj z meskalinom in psilocibinom, kjer jih zdravi prostovoljci jemljejo pod nadzorom znanstvenikov. In takrat in zdaj je Kandel kategorično proti: "Človeški možgani so sveta stvar. Ne moreš se igrati z njim."

* * *

Ko je bila leta 2006 knjiga "In Search of Memory" prvič objavljena v angleščini, je Kandel zapisal, da so tudi najbolj rutinske operacije naših možganov - na primer prepoznavanje obrazov in predmetov - naloge nepredstavljive računske kompleksnosti: računalniki ". Od takrat se je nekaj spremenilo: leta 2012 je podiplomski študent Univerze v Torontu Alex Krizhevsky izdelal nevronsko mrežo, ki je z rekordno nizko stopnjo napak uspela uvrstiti 1,3 milijona slik na tisoč razredov v tekmovanju ImageNet. Zlasti je bilo treba ločiti gekone od iguan in Yorkshire terierje od norfolških - in sam računalniški program se je brez izrecnih navodil naučil najti subtilne razlike med vrstami kuščarjev in pasmami psov.

Zapletene različice te nevronske mreže so do leta 2014 začele reševati problem prepoznavanja slike bolje kot človek. »S tem se odlično obnesejo,« Kandel prikima z glavo: zdaj moraš z nečim novim ponazoriti premoč živih možganov nad vsem ostalim. Kje je umetna inteligenca še slabša od naravne inteligence – in kaj mora zdaj ta slednja narediti, da preseže možgane?

"Razmišljajte ustvarjalno," pravi Kandel. Nevronske mreže že znajo sestaviti besedila, podobna Letovljevim pesmim, in prerisati fotografije v slogu Van Gogha, a vse to po Kandelovem mnenju ni isto: "Imitacija je eno, izmišljanje novih stilov je drugo."

Še najmanj je mogoče sumiti, da Nobelov nagrajenec ne verjame v takšno možnost. Njegova knjiga »The Age of Illumination« govori o tem, kako v umetnikovem delu zaznati specifične metode vplivanja na možgane, sposobnost, da ob pravem času potegnemo desni vzvod mehanizmov empatije. Kandel je zbiratelj in velik ljubitelj dunajske secesije, zato so glavni junaki njegove knjige, sklepanja o naravi ustvarjalnosti, ki ga razširja na vse umetnike nasploh, Klimt, Schiele in Kokoschka.

Kokoschkine slike "na amigdalo delujejo kot električni šok." Nodalne linije na njegovih slikah ponavljajo gibe pogleda, ki jih je skiciral sovjetski psihofiziolog Alfred Yarbus (na zrkla si je pritrdil tesno prilegajoče se kontaktne leče, povezane z snemalnikom gibanja). In koti in popačenja v ekspresionističnih portretih so signali, ki jih odlično berejo številne cone za prepoznavanje obrazov v možganih.

Realizem s svojo težnjo po čim bolj dobesedni reprodukciji geometrije tridimenzionalnega sveta v tem smislu ni najboljši način, da bi naše možgane prisilili, da vklopijo empatijo. S fotografsko natančnostjo nima smisla na novo risati človeka centimeter za centimetrom, če so v možganih povsem nesorazmerna področja, ki so odgovorna za zaznavanje obrazov, rok – in preostalega telesa.

Kaj se bo zgodilo, če bomo klasično slikarstvo pustili še dlje? Zdi se, da je Kandel skeptičen do umetnosti po petdesetih letih prejšnjega stoletja: akcionizem – tudi dunajski, ne glede na to, kako toplo čuti do Dunaja – ga pušča ravnodušnega. Kaj ima nevrofiziologija povedati o čustvih, kot sta gnus ali strah, s katerimi sodelujeta Marina Abramovich in Valli Export,ko izvajajo poskuse na lastnem telesu? »To me ne zanima,« reče kratko in spremeni temo.

* * *

O katerih političnih temah naj se oblast najprej pogovarja z znanstveniki? Migranti, takoj odgovori Kandel. "Trump je ljudem iz različnih držav prepovedal vstop in se mi zdi to zelo nevarno," se spominja predsedniškega odloka, ki je januarja državljanom Irana, Iraka, Sirije, Jemna, Libije, Somalije in Sudana onemogočal vstop v Združene države. države. Prepoved, ki jo je sodišče pozneje razveljavilo, je bila brezpogojna – tudi tisti, ki imajo družino v Ameriki, pogodbo z Microsoftom ali oddelek na Univerzi Ivy League University, so bili ali so bili tik pred namestitvijo na mejo.

Kaj bi znanost lahko rekla na to? Kandel pravi: "Dala vam bom osebni primer." Nobelov nagrajenec - migrant in migrantov sin. Njegova družina je morala zapustiti Dunaj skoraj istočasno kot Freud. Toda najprej je bil oče Kandel skupaj z drugimi dunajskimi Judi prisiljen z zobnimi ščetkami strgati gesla proti anšlusu s pločnika. Nato so očetovo trgovino z igračami odnesli in prenesli na novega lastnika arijca. Nato je bil sam Kandel izključen iz šole, kjer se je učil z nejudovskimi otroki, in premeščen v novo, samo za Jude, na obrobju mesta.

"Jaz, ameriška zvezdnica, jaz pa migrant" je priljubljen argument: ko so novinarji januarja med protestniki proti Trumpovi odločitvi našli Sergeja Brina, soustanovitelja Googla, je razmišljal na enak način. A če je Brin leta 1979 prišel v Ameriko iz ZSSR kot sin profesorja matematike, potem družina Kandel leta 1939 po vseh formalnih merilih ni sodila v kategorijo priseljencev, ki jih sprejemajo odprtih rok. Njegov oče se je rodil v majhnem ukrajinskem mestu blizu Lvova in je imel nepopolno šolanje. In sam Kandel je bil ob prihodu v Ameriko poslan v versko šolo - študirat hebrejščino in Toro.

Najbližji analog te situacije je zdaj osemletni arabski deček, sin neizobraženega delavca iz Sirije, ki takoj po selitvi odide študirat v medreso. Z vidika evropske ali ameriške desnice je to popoln primer nekoga, ki ga v nobenem primeru ne bi smeli dovoliti na Zahod.

Kandel je prepričan, da je njegov primer bolj pravilo kot izjema. Ko ljudje o ameriški znanosti rečejo, da je delo evropskih priseljencev, si običajno predstavljajo zvezdnike, kot sta Einstein ali Fermi, ki so se že zgodili v Evropi. A teh je bilo le nekaj: »Večina priseljenih znanstvenikov je prišla sem ne zato, ker je vlada upala na njihov prihodnji prispevek k znanosti. Mnogi med njimi so bili zelo mladi in so si reševali življenja: če bi oni, Judje, ostali v Evropi, bi jih preprosto pobili. To še posebej velja za Nemčijo in Avstrijo. Toda izkoristili so ZDA in odraščali v tem čudovitem okolju. In dosegli so vse, kar so želeli."