Neuromokslai – nuotolinis mokymasis. Jaunieji mokslininkai: neurologas Anatolijus Buchinas apie kalmarus, smegenų modeliavimą ir kasdienę neurologijos naudą Kur jie studijuoja, kad taptų neurologu?

Sąmonės ekologija: gyvenimas. Visiškai įrodyta, kad mūsų smegenys yra beprotiškai plastiškas dalykas, o individualios treniruotės tai daro rimtą įtaką – daug labiau nei įgimtas polinkis.

Palyginus su kitų gyvūnų jaunikliais, galime pasakyti, kad žmogus gimsta su neišsivysčiusiomis smegenimis: jo masė naujagimyje yra tik 30% suaugusiojo smegenų masės. Evoliucijos biologai teigia, kad turime gimti anksti, kad mūsų smegenys vystytųsi sąveikaudamos su aplinka. Mokslo žurnalistė Asya Kazantseva paskaitoje „Kodėl smegenys turėtų mokytis? programos „Meno ugdymas 17/18“ rėmuose kalbėjo

Apie mokymosi procesą neurobiologijos požiūriu

ir paaiškino, kaip keičiasi smegenys veikiamos patirties, taip pat kaip miegas ir tinginystė yra naudingi studijų metu.

Kas tiria mokymosi fenomeną

Klausimą, kodėl smegenims reikia mokytis, sprendžia mažiausiai du svarbūs mokslai – neurobiologija ir eksperimentinė psichologija. Neurobiologija, tirianti nervų sistemą ir tai, kas vyksta smegenyse neuronų lygyje mokymosi metu, dažniausiai dirba ne su žmonėmis, o su žiurkėmis, sraigėmis ir kirmėlėmis. Eksperimentiniai psichologai bando suprasti, kokie dalykai turi įtakos žmogaus gebėjimui mokytis: pavyzdžiui, duoda jam svarbią užduotį, kuri patikrina jo atmintį ar mokymosi gebėjimus ir žiūri, kaip jis su tuo susitvarko. Pastaraisiais metais šie mokslai intensyviai vystėsi.

Jei pažvelgtume į mokymąsi eksperimentinės psichologijos požiūriu, pravartu prisiminti, kad šis mokslas yra biheviorizmo paveldėtojas, o bihevioristai manė, kad smegenys yra juodoji dėžė, ir jų iš esmės nesidomėjo, kas jose vyksta. . Jie smegenis suvokė kaip sistemą, kuri gali būti paveikta dirgiklių, po kurių jose vyksta kažkokia magija ir jos tam tikru būdu reaguoja į šiuos dirgiklius. Bihevioristai domėjosi, kaip ši reakcija gali atrodyti ir kas gali jai turėti įtakos. Jie tuo tikėjomokymasis – tai elgesio pasikeitimas dėl naujos informacijos įsisavinimo

Šis apibrėžimas vis dar plačiai naudojamas pažinimo moksle. Tarkime, jei mokiniui buvo duotas Kantas skaityti ir jis prisiminė, kad „virš jo galvos yra žvaigždėtas dangus, o manyje yra moralės dėsnis“, jis tai išsakė per egzaminą ir gavo „A“, vadinasi, mokymasis įvyko. .

Kita vertus, tas pats apibrėžimas galioja ir jūrų kiškio (Aplysia) elgesiui. Neurologai dažnai atlieka eksperimentus su šiuo moliusku. Jei sukrečiate Aplysia uodegą, ji pradeda bijoti aplinkinės tikrovės ir atitraukia žiaunas, reaguodama į silpnus dirgiklius, kurių anksčiau nebijojo. Taigi ji taip pat patiria elgesio ir mokymosi pokyčius. Šis apibrėžimas gali būti taikomas net paprastesnėms biologinėms sistemoms. Įsivaizduokime dviejų neuronų, sujungtų vienu kontaktu, sistemą. Jeigu jai pritaikysime du silpnos srovės impulsus, tai jo laidumas laikinai pasikeis ir vienam neuronui bus lengviau siųsti signalus kitam. Tai taip pat yra mokymasis šios mažos biologinės sistemos lygiu. Taigi, iš mokymosi, kurį stebime išorinėje realybėje, galime nutiesti tiltą į tai, kas vyksta smegenyse. Jame yra neuronų, kurių pokyčiai turi įtakos mūsų reakcijai į aplinką, ty įvykusį mokymąsi.

Kaip veikia smegenys

Tačiau norėdami kalbėti apie smegenis, turite turėti pagrindinį supratimą, kaip jos veikia. Juk kiekvieno iš mūsų galvoje yra šis pusantro kilogramo nervinio audinio. Smegenys sudarytos iš 86 milijardų nervinių ląstelių arba neuronų. Tipiškas neuronas turi ląstelės kūną su daugybe procesų. Kai kurie procesai yra dendritai, kurie renka informaciją ir perduoda ją neuronui. Ir vienas ilgas procesas, aksonas, perduoda jį kitoms ląstelėms. Informacijos perdavimas vienoje nervinėje ląstelėje reiškia elektrinį impulsą, kuris sklinda procesu, tarsi per laidą. Vienas neuronas bendrauja su kitu per sąlyčio tašką, vadinamą „sinapse“, signalas keliauja per chemines medžiagas. Dėl elektrinio impulso išsiskiria neurotransmiterių molekulės: serotoninas, dopaminas, endorfinai. Jie nuteka per sinapsinį plyšį, paveikia kito neurono receptorius ir jis keičia jo funkcinę būseną – pavyzdžiui, ant jo membranos atsiveria kanalai, pro kuriuos pradeda praeiti natrio, chloro, kalcio, kalio jonai ir kt. prie to, savo ruožtu, ant jo taip pat susidaro potencialų skirtumas, o elektrinis signalas eina toliau, į kitą langelį.

Bet kai ląstelė perduoda signalą kitai ląstelei, to dažniausiai nepakanka pastebimiems elgesio pokyčiams, nes vienas signalas gali atsirasti ir atsitiktinai dėl tam tikrų sistemos sutrikimų. Siekdamos keistis informacija, ląstelės perduoda viena kitai daug signalų. Pagrindinis kodavimo parametras smegenyse yra impulsų dažnis: kai viena ląstelė nori ką nors perduoti kitai ląstelei, ji ima siųsti šimtus signalų per sekundę. Beje, ankstyvieji 1960-ųjų ir 70-ųjų tyrimų mechanizmai generavo garso signalą. Eksperimentinio gyvūno smegenyse buvo implantuotas elektrodas, o pagal laboratorijoje girdimo kulkosvaidžio triukšmo greitį buvo galima suprasti, koks neurono aktyvumas.

Impulsų dažnio kodavimo sistema veikia skirtinguose informacijos perdavimo lygiuose – net ir paprastų vaizdinių signalų lygyje. Tinklainėje turime kūgius, kurie reaguoja į skirtingus bangos ilgius: trumpus (mokykliniame vadovėlyje jie vadinami mėlynais), vidutiniais (žaliais) ir ilgais (raudonais). Kai tam tikro bangos ilgio šviesa patenka į tinklainę, skirtingi kūgiai sužadinami skirtingais laipsniais. O jei banga ilga, tai raudonasis kūgis pradeda intensyviai siųsti signalą į smegenis, kad suprastumėte, jog spalva raudona. Tačiau čia ne viskas taip paprasta: kūgių jautrumo spektras persidengia, o žalias irgi apsimeta kažką panašaus matęs. Tada smegenys tai analizuoja pačios.

Kaip smegenys priima sprendimus

Principai, panašūs į tuos, kurie naudojami šiuolaikiniuose mechaniniuose tyrimuose ir eksperimentuose su gyvūnais su implantuotais elektrodais, gali būti taikomi daug sudėtingesniems elgesio veiksmams. Pavyzdžiui, smegenyse yra vadinamasis malonumo centras – nucleus accumbens. Kuo ši sritis aktyvesnė, tuo labiau subjektui patinka tai, ką jis mato, ir tuo didesnė tikimybė, kad jis norės jį nusipirkti ar, pavyzdžiui, suvalgyti. Eksperimentai su tomografu rodo, kad pagal tam tikrą susikaupusio branduolio aktyvumą galima pasakyti dar prieš žmogui išsakant savo sprendimą, tarkime, dėl palaidinės įsigijimo, pirks ar ne. Kaip sako puikus neuromokslininkas Vasilijus Kliuchariovas, mes darome viską, kad įtiktume savo neuronams, esantiems branduolyje.

Sunkumas yra tas, kad mūsų smegenyse nėra sprendimo vienybės; kiekvienas skyrius gali turėti savo nuomonę apie tai, kas vyksta. Istorija, panaši į kūgio sporas tinklainėje, kartojasi su sudėtingesniais dalykais. Tarkime, pamatėte palaidinę, ji jums patiko, o jūsų branduolys skleidžia signalus. Kita vertus, ši palaidinė kainuoja 9 tūkstančius rublių, o iki atlyginimo dar liko savaitė – tada tavo migdolinis kūnas, arba migdolinis kūnas (centras, pirmiausia susijęs su neigiamomis emocijomis), pradeda skleisti savo elektrinius impulsus: „Klausyk, yra nebeliko pakankamai pinigų. Jei šią palaidinę pirksime dabar, turėsime problemų“. Priekinė žievė priima sprendimą priklausomai nuo to, kas šaukia garsiau – nucleus accumbens ar migdolinis kūnas. Ir čia taip pat svarbu, kad kiekvieną kartą vėliau galėtume analizuoti, kokias pasekmes sukėlė šis sprendimas. Faktas yra tas, kad priekinė žievė bendrauja su migdoliniu kūnu, susikaupusiu branduoliu ir smegenų dalimis, susijusiomis su atmintimi: jos pasakoja, kas atsitiko po to, kai paskutinį kartą priėmėme tokį sprendimą. Priklausomai nuo to, priekinė žievė gali daugiau dėmesio skirti tam, ką jai sako migdolinis kūnas ir branduolys. Taip smegenys gali pasikeisti veikiamos patirties.

Kodėl mes gimstame su mažomis smegenimis?

Visi žmonių vaikai gimsta nepakankamai išsivystę, tiesiog neišnešioti, palyginti su bet kurios kitos rūšies jaunikliais. Nė vienas gyvūnas neturi tokios ilgos vaikystės kaip žmogus, ir jie neturi palikuonių, gimusių su tokiomis mažomis smegenimis, palyginti su suaugusio žmogaus smegenų mase: žmogaus naujagimyje tai yra tik 30%.

Visi tyrinėtojai sutinka, kad žmones esame priversti pagimdyti nesubrendusius dėl įspūdingo jų smegenų dydžio. Klasikinis paaiškinimas yra akušerinė dilema, tai yra istorija apie konfliktą tarp vertikalios laikysenos ir didelės galvos. Norint pagimdyti kūdikį su tokia galva ir didelėmis smegenimis, reikia turėti plačius klubus, tačiau jų platinti be galo neįmanoma, nes tai trukdys vaikščioti. Pasak antropologės Holly Dunsworth, norint susilaukti brandesnių vaikų, pakaktų tik trimis centimetrais padidinti gimdymo takų plotį, tačiau evoliucija vis tiek kažkada sustabdė klubų plėtimąsi. Evoliucijos biologai pasiūlė, kad galbūt turėtume gimti neišnešioti, kad mūsų smegenys vystytųsi sąveikaudamos su išorine aplinka, nes įsčios apskritai yra gana menkos dirgiklių.

Yra žinomas Blackmore'o ir Cooperio tyrimas. Aštuntajame dešimtmetyje jie atliko eksperimentus su kačiukais: didžiąją laiko dalį laikydavo tamsoje ir penkioms valandoms per dieną dėdavo į apšviestą cilindrą, kur gaudavo neįprastą pasaulio vaizdą. Viena kačiukų grupė kelis mėnesius matydavo tik horizontalias juosteles, o kita grupė – tik vertikalias juosteles. Dėl to kačiukai turėjo didelių problemų suvokdami realybę. Vieni trenkėsi į kėdžių kojas, nes nematė vertikalių linijų, kiti lygiai taip pat ignoravo horizontalias – pavyzdžiui, nesuprato, kad stalas turi briauną. Jie buvo išbandyti ir žaisti su lazda. Jei kačiukas užaugo tarp horizontalių linijų, tada jis mato ir pagauna horizontalią lazdą, o vertikalios tiesiog nepastebi. Tada jie implantavo elektrodus į kačiukų smegenų žievę ir pažiūrėjo, kaip reikia pakreipti lazdelę, kad neuronai pradėtų skleisti signalus. Svarbu, kad tokio eksperimento metu suaugusiai katei nieko nenutiktų, tačiau mažo kačiuko, kurio smegenys dar tik mokosi suvokti informaciją, pasaulis dėl tokio eksperimento gali būti visam laikui iškreiptas. Niekada nepaveikti neuronai nustoja veikti.

Esame įpratę manyti, kad kuo daugiau jungčių tarp skirtingų neuronų ir žmogaus smegenų dalių, tuo geriau. Tai tiesa, tačiau su tam tikromis išlygomis. Būtina ne tik, kad būtų daug ryšių, bet ir kad jie turėtų tam tikrą ryšį su realiu gyvenimu. Pusantrų metų vaikas turi daug daugiau sinapsių, tai yra kontaktų tarp neuronų smegenyse, nei Harvardo ar Oksfordo profesorius. Problema ta, kad šie neuronai yra sujungti chaotiškai. Ankstyvame amžiuje smegenys greitai bręsta, o jų ląstelės sudaro dešimtis tūkstančių sinapsių tarp visko ir visų. Kiekvienas neuronas skleidžia savo procesus visomis kryptimis, ir jie laikosi visko, ką gali pasiekti. Bet tada pradeda veikti principas „naudok arba prarask“. Smegenys gyvena aplinkoje ir stengiasi susidoroti su įvairiomis užduotimis: vaikas mokomas koordinuoti judesius, griebti barškutį ir pan.. Parodžius, kaip valgyti šaukštu, jo žievėje lieka ryšiai, naudingi valgant su šaukštą, nes būtent per juos jis varė nervinius impulsus. O ryšiai, atsakingi už netvarkos mėtymą visame kambaryje, tampa ne tokie ryškūs, nes tėvai neskatina tokių veiksmų.

Sinapsių augimo procesai yra gana gerai ištirti molekuliniu lygmeniu. Ericui Kandeliui buvo suteikta Nobelio premija už idėją tyrinėti atmintį ne žmonėmis. Žmogus turi 86 milijardus neuronų, ir kol mokslininkas nesupras šių neuronų, jam teks išnaudoti šimtus tiriamųjų. Ir kadangi niekas neleidžia tiek daug žmonių atverti savo smegenų, kad pamatytų, kaip jie išmoko laikyti šaukštą, Kandelis sugalvojo dirbti su sraigėmis. Aplysia yra labai patogi sistema: galite dirbti su ja tirdami tik keturis neuronus. Tiesą sakant, šis moliuskas turi daugiau neuronų, tačiau jo pavyzdys leidžia daug lengviau identifikuoti su mokymusi ir atmintimi susijusias sistemas. Eksperimentų metu Kandelis suprato, kad trumpalaikė atmintis yra laikinas esamų sinapsių laidumo padidėjimas, o ilgalaikė atmintis susideda iš naujų sinapsinių ryšių augimo.

Paaiškėjo, kad tai tinka ir žmonėms - tarsi vaikščiotume žole. Iš pradžių mums nesvarbu, kur einame į lauką, bet pamažu darome taką, kuris vėliau virsta purvu, o vėliau – asfaltuota gatve ir trijų juostų greitkeliu su šviestuvais. Panašiai nerviniai impulsai smegenyse nutiesia savo kelius.

Kaip susidaro asociacijos

Mūsų smegenys yra sukurtos taip: jos sudaro ryšius tarp įvykių, kurie vyksta vienu metu. Paprastai nervinio impulso perdavimo metu išsiskiria neurotransmiteriai, kurie veikia receptorių, o elektrinis impulsas patenka į kitą neuroną. Tačiau yra vienas receptorius, kuris taip neveikia – jis vadinamas NMDA. Tai vienas iš pagrindinių receptorių formuojant atmintį molekuliniame lygmenyje. Jo ypatumas yra tas, kad jis veikia, jei signalas ateina iš abiejų pusių vienu metu.

Visi neuronai kažkur veda. Gali atsirasti didelis neuroninis tinklas, kuris yra prijungtas prie madingos dainos skambesio kavinėje. O kiti – į kitą tinklą, susijusį su tuo, kad nuėjai į pasimatymą. Smegenys skirtos sujungti priežastį ir pasekmę; anatominiu lygmeniu jos gali prisiminti, kad tarp dainos ir pasimatymo yra ryšys. Receptorius aktyvuojamas ir leidžia kalciui prasiskverbti. Jis pradeda patekti į daugybę molekulinių kaskadų, dėl kurių veikia kai kurie anksčiau neaktyvūs genai. Šie genai vykdo naujų baltymų sintezę ir auga kita sinapsė. Tokiu būdu ryšys tarp neuroninio tinklo, atsakingo už dainą, ir tinklo, atsakingo už datą, tampa stipresnis. Dabar užtenka net ir silpno signalo, kad būtų išsiųstas nervinis impulsas ir susidarytų asociacija.

Kaip mokymasis veikia smegenis

Yra žinoma istorija apie Londono taksi vairuotojus. Nežinau, kaip yra dabar, bet tiesiogine prasme prieš keletą metų, norint tapti tikru taksistu Londone, reikėjo išlaikyti orientacinį egzaminą mieste be navigatoriaus – tai yra žinoti bent du ir pusė tūkstančio gatvių, vienpusis eismas, kelio ženklai, draudimai sustoti, taip pat sugebėti nutiesti optimalų maršrutą. Todėl norėdami tapti Londono taksi vairuotoju, žmonės kelis mėnesius lankė kursus. Tyrėjai įdarbino tris žmonių grupes. Viena grupė yra tie, kurie mokosi taksi vairuotojų kursuose. Antroji grupė – tie, kurie taip pat lankė kursus, bet iškrito. O trečios grupės žmonės net negalvojo tapti taksistais. Mokslininkai visoms trims grupėms davė kompiuterinės tomografijos tyrimus, kad pažiūrėtų į pilkosios medžiagos tankį hipokampe. Tai svarbi smegenų sritis, susijusi su atminties formavimu ir erdviniu mąstymu. Nustatyta, kad jei žmogus nenorėjo tapti taksi vairuotoju arba norėjo, bet ne, tai jo hipokampe pilkosios medžiagos tankis išliko toks pat. Bet jei jis norėjo tapti taksi vairuotoju, baigė mokymus ir tikrai įvaldė naują profesiją, tada pilkosios medžiagos tankis padidėjo trečdaliu - tai daug.

Ir nors nėra visiškai aišku, kur yra priežastis, o kur pasekmė (arba žmonės tikrai įvaldė naują įgūdį, arba ši smegenų sritis iš pradžių jiems buvo gerai išvystyta, todėl jiems buvo lengva išmokti), mūsų smegenys neabejotinai yra beprotiškai plastiškas dalykas, o individualus mokymas daro tam rimtą įtaką – daug daugiau nei įgimtas polinkis. Svarbu, kad ir sulaukus 60 metų mokymasis veikia smegenis. Žinoma, ne taip efektyviai ir greitai, kaip sulaukus 20 metų, bet apskritai smegenys visą gyvenimą išlaiko tam tikrą plastiškumo gebėjimą.

Kodėl smegenys turėtų tingėti ir miegoti?

Kai smegenys ko nors išmoksta, jos užmezga naujus ryšius tarp neuronų. Ir šis procesas yra lėtas ir brangus; jam reikia išleisti daug kalorijų, cukraus, deguonies ir energijos. Apskritai žmogaus smegenys, nepaisant to, kad jų svoris sudaro tik 2% viso kūno svorio, sunaudoja apie 20% visos mūsų gaunamos energijos. Todėl, kai tik įmanoma, stengiasi nieko nesimokyti, nešvaistyti energijos. Iš tikrųjų tai labai gražu iš jo pusės, nes jei viską, ką matome kasdien, išmoktume mintinai, gana greitai išprotėtume.

Mokantis, smegenų požiūriu, yra du iš esmės svarbūs dalykai. Pirma, kai įvaldome bet kokį įgūdį, mums tampa lengviau daryti dalykus teisingai nei neteisingai. Pavyzdžiui, išmoksti vairuoti automobilį su mechanine pavarų dėže, ir iš pradžių tau nesvarbu, ar perjungi iš pirmos į antrą, ar iš pirmos į ketvirtą. Jūsų rankai ir smegenims visi šie judesiai yra vienodai tikėtini; Jums nesvarbu, kokiu būdu siųsti nervinius impulsus. O kai jau esi labiau patyręs vairuotojas, fiziškai lengviau perjungti taisyklingai pavaras. Įsėdus į iš esmės kitokios konstrukcijos automobilį, vėl teks mąstyti ir valdyti valios pastangomis, kad impulsas nenueitų pramintu keliu.

Antras svarbus punktas:

pagrindinis dalykas mokantis yra miegas

Ji atlieka daugybę funkcijų: palaiko sveikatą, imunitetą, medžiagų apykaitą ir įvairius smegenų veiklos aspektus. Tačiau visi neurologai su tuo sutinka Svarbiausia miego funkcija – darbas su informacija ir mokymasis.Įvaldę įgūdžius norime suformuoti ilgalaikę atmintį. Naujoms sinapsėms užaugti reikia kelių valandų, tai ilgas procesas, o smegenims patogiausia tai daryti būtent tada, kai nesate niekuo užsiėmę. Miego metu smegenys apdoroja per dieną gautą informaciją ir ištrina iš jos tai, ką reikėtų pamiršti.

Yra atliktas eksperimentas su žiurkėmis, kurių metu jos buvo mokomos vaikščioti labirintu su į smegenis implantuotais elektrodais ir išsiaiškino, kad miegodami jie kartojo savo kelią per labirintą, o kitą dieną ėjo juo geriau. Daugelis žmonių atliktų bandymų parodė, kad tai, ką išmokstame prieš eidami miegoti, įsimena geriau nei tai, ką išmokstame ryte. Pasirodo, mokiniai, kurie pradeda ruoštis egzaminui kur nors arčiau vidurnakčio, viską daro teisingai. Dėl tos pačios priežasties prieš miegą svarbu pagalvoti apie problemas. Aišku, užmigti bus sunkiau, bet parsisiųsime klausimą į smegenis, o gal ryte ateis koks nors sprendimas. Beje, sapnai greičiausiai yra tik šalutinis informacijos apdorojimo poveikis.

Kaip mokymasis priklauso nuo emocijų

Mokymasis labai priklauso nuo dėmesio, nes juo siekiama vėl ir vėl siųsti impulsus konkrečiais neuroninio tinklo keliais. Iš didžiulio informacijos kiekio mes sutelkiame dėmesį į ką nors ir perkeliame į darbo atmintį. Tada tai, į ką sutelkiame dėmesį, patenka į ilgalaikę atmintį. Galbūt supratote visą mano paskaitą, bet tai nereiškia, kad jums bus lengva ją perpasakoti. Ir jei dabar piešiate dviratį ant popieriaus lapo, tai nereiškia, kad jis gerai važiuos. Žmonės linkę pamiršti svarbias smulkmenas, ypač jei nėra dviračių ekspertai.

Vaikai visada turėjo problemų dėl dėmesio. Tačiau dabar šia prasme viskas darosi paprasčiau. Šiuolaikinėje visuomenėje specifinės faktinės žinios nebėra tokios reikalingos – jų tiesiog yra neįtikėtinai daug. Daug svarbiau yra gebėjimas greitai naršyti informaciją ir atskirti patikimus šaltinius nuo nepatikimų. Mums beveik nebereikia ilgai susikoncentruoti ties tuo pačiu dalyku ir atsiminti daug informacijos – Svarbiau greitai persijungti. Be to, dabar atsiranda vis daugiau profesijų, skirtų tik žmonėms, kuriems sunkiau susikaupti.

Yra dar vienas svarbus veiksnys, turintis įtakos mokymuisi – emocijos. Tiesą sakant, tai apskritai yra pagrindinis dalykas, kurį mes turėjome per daugybę milijonų evoliucijos metų, net prieš išaugindami visą šią didžiulę priekinę žievę. Vertiname konkretaus įgūdžio įsisavinimo vertę atsižvelgdami į tai, ar jis mus džiugina, ar ne. Todėl puiku, jei į mokymąsi pavyksta įtraukti savo pagrindinius biologinius emocinius mechanizmus. Pavyzdžiui, sukurti motyvacijos sistemą, kurioje priekinė žievė negalvoja, kad turime kažko išmokti per atkaklumą ir ryžtą, bet kurioje branduolys sako, kad jai tiesiog velniškai patinka ši veikla.

Anatolijus Buchinas

Kur studijavo: Politechnikos universiteto Fizikos ir mechanikos fakultete, Ecole Normale Supérieure Paryžiuje. Šiuo metu Vašingtono universiteto postdoc.

Ką jis studijuoja: kompiuterinį neuromokslą

Ypatumai: groja saksofonu ir fleita, užsiima joga, daug keliauja

Mano susidomėjimas mokslu atsirado vaikystėje: žavėjausi vabzdžiais, rinkau juos, studijavau jų gyvenimo būdą, biologiją. Mama tai pastebėjo ir atvedė mane į Jūrų bentoso ekologijos laboratoriją (LEMB) (bentosas yra organizmų, gyvenančių žemėje ir rezervuarų dugno dirvožemyje, kolekcija. Pastaba red.) Sankt Peterburgo miesto jaunimo kūrybos rūmuose. Kiekvieną vasarą nuo 6 iki 11 klasės vykdavome į ekspedicijas prie Baltosios jūros Kandalakšos gamtos rezervate stebėti bestuburių gyvūnų ir matuoti jų skaičių. Tuo pat metu dalyvavau moksleivių biologijos olimpiadose ir savo darbo rezultatus ekspedicijose pristačiau kaip mokslinį tyrimą. Vidurinėje mokykloje pradėjau domėtis programavimu, tačiau tai daryti išskirtinai nebuvo labai įdomu. Man sekėsi fizika ir nusprendžiau susirasti specializaciją, kurioje būtų derinama fizika ir biologija. Taip ir atsidūriau Politechnikume.

Pirmą kartą į Prancūziją atvykau po bakalauro studijų, kai laimėjau stipendiją studijuoti magistrantūroje René Descartes universitete Paryžiuje. Daug stažavau laboratorijose ir išmokau fiksuoti neuronų aktyvumą smegenų pjūviuose ir analizuoti nervinių ląstelių atsaką katės regos žievėje pateikiant regos dirgiklį. Gavęs magistro laipsnį, grįžau į Sankt Peterburgą baigti studijų Politechnikos universitete. Paskutiniais magistrantūros metais su vadovu parengėme rusų-prancūzų kalbos projektą disertacijai rašyti, o finansavimą laimėjau dalyvaudama konkurse École Normale Supérieure. Pastaruosius ketverius metus dirbau su dvejopomis mokslinėmis žiniomis – Borisu Gutkinu Paryžiuje ir Antonu Čižovu Sankt Peterburge. Prieš baigdamas disertaciją, nuėjau į konferenciją Čikagoje ir sužinojau apie postdoc pareigas Vašingtono universitete. Po pokalbio nusprendžiau čia dirbti kitus dvejus ar trejus metus: projektas man patiko, o mano nauja vadovė Adrienne Fairhall ir mūsų moksliniai interesai buvo panašūs.

Apie kompiuterinį neuromokslą

Kompiuterinės neurobiologijos tyrimo objektas yra nervų sistema, taip pat įdomiausia jos dalis – smegenys. Norėdami paaiškinti, ką su juo turi bendras matematinis modeliavimas, turime šiek tiek pakalbėti apie šio jauno mokslo istoriją. Devintojo dešimtmečio pabaigoje žurnalas Science paskelbė straipsnį, kuriame jie pirmą kartą pradėjo kalbėti apie kompiuterinę neurobiologiją – naują tarpdisciplininę neurologijos sritį, kuri nagrinėja informacijos ir dinaminių nervų sistemos procesų apibūdinimą.

Daugeliu atžvilgių šio mokslo pamatus padėjo biofizikas Alanas Hodžkinas ir neurofiziologas Andrew Huxley (Aldouso Huxley brolis. Pastaba red.). Jie tyrinėjo nervinių impulsų generavimo ir perdavimo neuronuose mechanizmus, pasirinkdami kalmarus kaip pavyzdinį organizmą. Tuo metu mikroskopai ir elektrodai buvo toli gražu ne šiuolaikiniai, o kalmarai turėjo tokius storus aksonus (procesus, kuriais keliauja nerviniai impulsai), kad buvo matomi net plika akimi. Tai padėjo kalmarų aksonams tapti naudingu eksperimentiniu modeliu. Hodžkino ir Huxley atradimas buvo tas, kad jie, naudodami eksperimentą ir matematinį modelį, paaiškino, kad nervinis impulsas generuojamas keičiant natrio ir kalio jonų, praeinančių per neuronų membranas, koncentraciją. Vėliau paaiškėjo, kad šis mechanizmas yra universalus daugelio gyvūnų, įskaitant žmones, neuronams. Skamba neįprastai, tačiau tyrinėdami kalmarus mokslininkai sugebėjo sužinoti, kaip neuronai perduoda informaciją žmonėms. Hodžkinas ir Huxley gavo Nobelio premiją už savo atradimą 1963 m.

Kompiuterinės neurobiologijos uždavinys – susisteminti didžiulį kiekį biologinių duomenų apie informaciją ir dinaminius procesus, vykstančius nervų sistemoje. Kuriant naujus nervinio aktyvumo registravimo metodus, duomenų apie smegenų veiklą kiekis auga kiekvieną dieną. Nobelio premijos laureato Erico Kandelio knygos „Neuronų mokslo principai“, kurioje pateikiama pagrindinė informacija apie smegenų darbą, apimtis didėja su kiekvienu nauju leidimu: knyga prasidėjo 470 puslapių, o dabar jos dydis viršija 1700. puslapių. Norint susisteminti tokį didžiulį faktų rinkinį, reikia teorijų.

Apie epilepsiją

Epilepsija serga apie 1% pasaulio gyventojų – tai yra 50–60 milijonų žmonių. Vienas iš radikalių gydymo metodų – pašalinti smegenų sritį, kurioje prasideda priepuolis. Bet tai nėra taip paprasta. Maždaug pusė suaugusiųjų epilepsijos atvejų pasireiškia laikinojoje smegenų skiltyje, kuri yra susijusi su hipokampu. Ši struktūra yra atsakinga už naujų prisiminimų formavimąsi. Jei žmogui abiejose smegenų pusėse bus iškirpti du hipokampai, jis praras gebėjimą prisiminti naujus dalykus. Tai bus tarsi nenutrūkstama Groundhog Day, nes žmogus ką nors prisimins tik 10 minučių. Mano tyrimo esmė buvo numatyti mažiau radikalius, bet kitus galimus ir veiksmingus kovos su epilepsija būdus. Savo disertacijoje bandžiau suprasti, kaip prasideda epilepsijos priepuolis.

Norėdami suprasti, kas nutinka smegenims priepuolio metu, įsivaizduokite, kad atėjote į koncertą ir kažkuriuo metu salė sprogo nuo plojimų. Jūs plojate savo ritmu, o aplinkiniai ploja kitu ritmu. Jei pakankamai žmonių pradės ploti taip pat, jums bus sunku išlaikyti ritmą ir greičiausiai plosite kartu su visais kitais. Epilepsija veikia panašiai, kai smegenų neuronai pradeda labai sinchronizuotis, tai yra, tuo pačiu metu generuoja impulsus. Šis sinchronizavimo procesas gali apimti visas smegenų sritis, įskaitant tas, kurios kontroliuoja judėjimą ir sukelia traukulius. Nors daugumai priepuolių būdingas priepuolių nebuvimas, nes epilepsija ne visada pasireiškia motorinėse srityse.

Tarkime, du neuronai yra sujungti sužadinimo jungtimis abiem kryptimis. Vienas neuronas siunčia impulsą kitam, kuris jį sužadina, o šis siunčia impulsą atgal. Jei sužadinimo ryšiai yra per stiprūs, tai padidins aktyvumą dėl impulsų mainų. Paprastai tai neįvyksta, nes yra slopinančių neuronų, kurie sumažina pernelyg aktyvių ląstelių aktyvumą. Bet jei slopinimas nustoja tinkamai veikti, tai gali sukelti epilepsiją. Dažnai taip yra dėl per didelio chloro kaupimosi neuronuose. Savo darbe sukūriau matematinį neuronų tinklo modelį, kuris gali pereiti į epilepsijos režimą dėl slopinimo patologijos, susijusios su chloro kaupimu neuronuose. Tam man padėjo žmogaus audinių neuronų aktyvumo įrašai, gauti po epilepsija sergančių pacientų operacijų. Sukurtas modelis leidžia patikrinti hipotezes dėl epilepsijos mechanizmų, siekiant išsiaiškinti šios patologijos detales. Paaiškėjo, kad chloro balanso atkūrimas piramidiniuose neuronuose gali padėti sustabdyti epilepsijos priepuolį, atstatant sužadinimo – slopinimo pusiausvyrą neuronų tinkle. Mano antrasis vadovas Antonas Čižovas Sankt Peterburgo Fizikos-techniniame institute neseniai gavo Rusijos mokslo fondo dotaciją epilepsijos tyrimams, todėl ši tyrimų kryptis tęsis Rusijoje.

Šiandien yra daug įdomių darbų skaičiavimo neurologijos srityje. Pavyzdžiui, Šveicarijoje veikia projektas „Blue Brain“, kurio tikslas – kuo išsamiau aprašyti nedidelę smegenų dalį – somatosensorinę žiurkės žievę, kuri atsakinga už judesių atlikimą. Net mažose žiurkės smegenyse yra milijardai neuronų, ir jie visi yra tam tikru būdu sujungti vienas su kitu. Pavyzdžiui, žievėje vienas piramidinis neuronas sudaro ryšius su maždaug 10 000 kitų neuronų. Mėlynųjų smegenų projektas užfiksavo apie 14 000 nervinių ląstelių veiklą, apibūdino jų formą ir atkūrė apie 8 000 000 jungčių tarp jų. Tada, naudodami specialius algoritmus, jie biologiškai patikimu būdu sujungė neuronus, kad tokiame tinkle galėtų atsirasti veikla. Modelis patvirtino teoriškai rastus žievės organizavimo principus – pavyzdžiui, pusiausvyrą tarp sužadinimo ir slopinimo. Ir dabar Europoje yra didelis projektas, vadinamas Žmogaus smegenų projektu. Jame turi būti aprašytos visos žmogaus smegenys, atsižvelgiant į visus šiandien turimus duomenis. Šis tarptautinis projektas yra savotiškas didelis hadronų greitintuvas iš neurologijos, nes jame dalyvauja apie šimtas laboratorijų iš daugiau nei 20 šalių.

„Blue Brain Project“ ir „Human Brain Project“ kritikai suabejojo, kaip svarbu išsamiai aprašyti, kaip smegenys veikia. Palyginimui, kiek svarbus Sankt Peterburgo Nevskio prospekto aprašymas žemėlapyje, kuriame matomi tik žemynai? Tačiau neabejotinai svarbu bandyti surinkti didžiulį duomenų kiekį. Blogiausiu atveju, net ir visiškai nesuvokdami, kaip veikia smegenys, sukūrę tokį modelį, galime jį panaudoti medicinoje. Pavyzdžiui, tirti įvairių ligų mechanizmus ir modeliuoti naujų vaistų veikimą.

JAV mano projektas skirtas Hidros nervų sistemos studijoms. Nepaisant to, kad net mokykliniuose biologijos vadovėliuose ji yra viena iš pirmųjų tyrinėtų, jos nervų sistema vis dar menkai suprantama. Hidra yra medūzos giminaitė, todėl tokia pat skaidri ir turi palyginti nedaug neuronų – nuo 2 iki 5 tūkst. Todėl vienu metu galima registruoti beveik visų nervų sistemos ląstelių veiklą. Šiuo tikslu naudojamas toks įrankis kaip „kalcio vaizdavimas“. Faktas yra tas, kad kiekvieną kartą, kai neuronas išsikrauna, jo kalcio koncentracija ląstelės viduje keičiasi. Jei pridėsime specialių dažų, kurie pradeda švytėti, kai padidėja kalcio koncentracija, tai kiekvieną kartą generuojant nervinį impulsą pamatysime būdingą švytėjimą, pagal kurį galime nustatyti neurono veiklą. Tai leidžia užfiksuoti gyvo gyvūno veiklą elgesio metu. Tokios veiklos analizė leis suprasti, kaip hidra nervų sistema kontroliuoja jos judėjimą. Tokių tyrimų metu gautos analogijos gali būti naudojamos sudėtingesnių gyvūnų, pavyzdžiui, žinduolių, judėjimui apibūdinti. Ir ilgalaikėje perspektyvoje – neuroinžinerijoje sukurti naujas nervų veiklos valdymo sistemas.

Apie neurologijos svarbą visuomenei

Kodėl neuromokslai tokie svarbūs šiuolaikinei visuomenei? Pirma, tai galimybė sukurti naujus neurologinių ligų gydymo būdus. Kaip rasti vaistą, jei nesuprantate, kaip jis veikia visų smegenų lygiu? Mano vadovas Paryžiuje Borisas Gutkinas, kuris taip pat dirba aukštojoje ekonomikos mokykloje Maskvoje, studijuoja priklausomybę nuo kokaino ir alkoholio. Jo darbas skirtas apibūdinti tuos sutvirtinimo sistemos pokyčius, kurie sukelia priklausomybę. Antra, tai naujos technologijos – ypač neuroprotezavimas. Pavyzdžiui, žmogus, likęs be rankos, dėl implanto, įsodinto į smegenis, galės valdyti dirbtines galūnes. Aleksejus Osadchiy iš HSE aktyviai dalyvauja šioje srityje Rusijoje. Trečia, ilgalaikėje perspektyvoje tai yra įėjimas į IT, būtent mašininio mokymosi technologijas. Ketvirta, tai yra švietimo sritis. Kodėl, pavyzdžiui, manome, kad 45 minutės yra efektyviausia pamokos trukmė mokykloje? Šią problemą gali būti verta geriau išnagrinėti, naudojant pažinimo neurologijos įžvalgas. Taip galime geriau suprasti, kaip efektyviau mokyti mokyklose ir universitetuose bei efektyviau planuoti savo darbo dieną.

Apie tinklų kūrimą moksle

Moksle labai svarbus mokslininkų bendravimo klausimas. Norint neatsilikti nuo esamos padėties, norint kurti tinklus, būtina dalyvauti mokslinėse mokyklose ir konferencijose. Mokslinė mokykla yra toks didelis vakarėlis: mėnesį atsiduri tarp kitų doktorantų ir postdoktorių. Studijų metu pas jus ateina žinomi mokslininkai ir pasakoja apie savo darbus. Tuo pačiu metu dirbate su individualiu projektu, o jus prižiūri labiau patyręs žmogus. Ne mažiau svarbu palaikyti gerus santykius su savo vadovu. Jei magistrantas neturi gerų rekomendacinių laiškų, vargu ar jis bus priimtas atlikti praktikos. Praktika lemia, ar jis bus priimtas rašyti disertaciją. Iš disertacijos rezultatų – tolimesnis mokslinis gyvenimas. Kiekviename iš šių etapų jie visada klausia vadovo atsiliepimo, o jei žmogus dirbo ne itin gerai, tai gana greitai paaiškės, todėl svarbu vertinti savo reputaciją.

Kalbant apie ilgalaikius planus, planuoju atlikti keletą postdocs, kol rasiu nuolatinę vietą universitete ar mokslinių tyrimų laboratorijoje. Tam reikia pakankamai publikacijų, kurios šiuo metu rengiamos. Jei viskas klostysis gerai, turiu minčių po kelerių metų grįžti į Rusiją ir čia organizuoti savo laboratoriją ar mokslinę grupę.

Anatolijus Buchinas

Kur studijavo: Politechnikos universiteto Fizikos ir mechanikos fakultete, Ecole Normale Supérieure Paryžiuje. Šiuo metu Vašingtono universiteto postdoc.

Ką jis studijuoja: kompiuterinį neuromokslą

Ypatumai: groja saksofonu ir fleita, užsiima joga, daug keliauja

Apie kompiuterinį neuromokslą

Apie epilepsiją

Apie neurologijos svarbą visuomenei

Apie tinklų kūrimą moksle

Neurobiologija tiria žmonių ir gyvūnų nervų sistemą, nagrinėja nervų sistemos ir smegenų struktūros, funkcionavimo, vystymosi, fiziologijos, patologijų klausimus. Neurobiologija yra labai plati mokslo sritis, apimanti daugybę sričių, pavyzdžiui, neurofiziologiją, neurochemiją, neurogenetiką. Neurobiologija yra glaudžiai susijusi su kognityviniais mokslais, psichologija ir daro vis didesnę įtaką socialinių-psichologinių reiškinių studijoms.

Nervų sistemos apskritai ir ypač smegenų tyrimas gali vykti molekuliniu arba ląstelių lygmeniu, kai tiriama atskirų neuronų struktūra ir funkcionavimas, atskirų neuronų grupių lygmeniu, taip pat atskirų sistemų (smegenų žievės, pagumburio ir kt.) ir visos nervų sistemos, įskaitant smegenis, nugaros smegenis ir visą žmogaus kūno neuronų tinklą.

Neuromokslininkai gali išspręsti visiškai skirtingas problemas ir atsakyti, kartais į pačius netikėčiausius klausimus. Kaip atkurti smegenų funkciją po insulto ir kurios žmogaus smegenų audinio ląstelės turėjo įtakos jų evoliucijai – visi šie klausimai priklauso neurologų kompetencijai. O taip pat: kodėl kava gaivina, kodėl matome sapnus ir ar juos galima valdyti, kaip genai lemia mūsų charakterį ir psichinę struktūrą, kaip žmogaus nervų sistemos veikla veikia skonių ir kvapų suvokimą ir daug daug kitų.

Viena iš perspektyvių neurobiologijos tyrimų sričių šiandien yra sąmonės ir veiksmo ryšio, tai yra, kaip mintis atlikti veiksmą veda prie jo užbaigimo, tyrimas. Šie pokyčiai yra pagrindas kurti iš esmės naujas technologijas, apie kurias šiuo metu neįsivaizduojame arba kurios pradeda sparčiai vystytis. To pavyzdys – jautrių galūnių protezų sukūrimas, galintis visiškai atkurti prarastos galūnės funkcionalumą.

Pasak ekspertų, ne tik „rimtų“ problemų sprendimas, bet ir netrukus neurologų pasiekimai gali būti panaudoti pramoginiais tikslais, pavyzdžiui, kompiuterinių žaidimų pramonėje, kad žaidėjui būtų dar tikroviškesni, kuriant specialius sportinius egzoskeletus. , taip pat karinėje pramonėje.

Neurobiologijos studijų temos, nepaisant daugybės šios srities tyrimų ir padidėjusio mokslo bendruomenės susidomėjimo, nemažėja. Todėl dar kelios mokslininkų kartos turės įminti paslaptis, glūdinčias žmogaus smegenyse ir nervų sistemoje.

Neurologas yra mokslininkas, dirbantis vienoje iš neurologijos sričių. Jis gali užsiimti fundamentiniu mokslu, tai yra atlikti tyrimus, stebėjimus ir eksperimentus, formuodamas naujus teorinius požiūrius, rasti naujų bendrų modelių, galinčių paaiškinti konkrečių atvejų kilmę. Šiuo atveju mokslininką domina bendri klausimai apie smegenų sandarą, neuronų sąveikos ypatybes, tyrinėja neurologinių ligų priežastis ir kt.

Kita vertus, mokslininkas gali atsiduoti praktikai, nuspręsdamas, kaip panaudoti žinomas fundamentalias žinias sprendžiant konkrečias problemas, pavyzdžiui, gydant ligas, susijusias su nervų sistemos sutrikimais.

Kiekvieną dieną specialistai susiduria su šiomis problemomis:

1. kaip smegenys ir neuroniniai tinklai veikia skirtinguose sąveikos lygiuose – nuo ląstelių iki sistemos lygių;

2. kaip galima patikimai išmatuoti smegenų reakcijas;

3. kokius funkcinius, anatominius ir genetinius ryšius galima atsekti skirtingų sąveikos lygių neuronų darbe;

4. kokius smegenų funkcijos rodiklius medicinoje galima laikyti diagnostiniais ar prognostiniais;

5. kokius vaistus reikėtų sukurti patologinių būklių ir neurodegeneracinių nervų sistemos ligų gydymui ir apsaugai.

Kaip tapti specialistu?

Papildomas išsilavinimas

Sužinokite daugiau apie galimas pasirengimo karjerai programas dar mokykliniame amžiuje.

Pagrindinis profesinis išsilavinimas

Procentai atspindi tam tikrą išsilavinimą turinčių specialistų pasiskirstymą darbo rinkoje. Pagrindinės profesijos įvaldymo specializacijos pažymėtos žalia spalva.

Gebėjimai ir įgūdžiai

Darbas su informacija. Gautos informacijos paieškos, apdorojimo ir analizės įgūdžiai
Integruotas požiūris į problemų sprendimą. Gebėjimas matyti problemą kompleksiškai, kontekste ir pagal tai parinkti reikiamą priemonių kompleksą jai spręsti
Programavimas. Kodo rašymo ir derinimo įgūdžiai
Stebėjimai. Gebėjimas atlikti mokslinius stebėjimus, fiksuoti gautus rezultatus ir juos analizuoti
Mokslo įgūdžiai. Gebėjimas pritaikyti gamtos mokslų srities žinias sprendžiant profesines problemas
Tyrimo įgūdžiai. Gebėjimas atlikti tyrimus, rengti eksperimentus, rinkti duomenis
Matematikos įgūdžiai. Gebėjimas taikyti matematines teoremas ir formules sprendžiant profesinius uždavinius
Sistemos įvertinimas. Gebėjimas sukurti bet kokio reiškinio ar objekto vertinimo sistemą, parinkti vertinimo rodiklius ir pagal juos atlikti vertinimą

Pomėgiai ir pageidavimai

Analitinis mąstymas. Gebėjimas analizuoti ir prognozuoti situaciją, daryti išvadas remiantis turimais duomenimis, nustatyti priežasties-pasekmės ryšius
Kritinis mąstymas. Gebėjimas mąstyti kritiškai: pasverti privalumus ir trūkumus, kiekvieno požiūrio į problemą ir kiekvieno galimo rezultato stipriąsias ir silpnąsias puses.
Matematiniai gebėjimai. Gebėjimas matematikos ir tiksliųjų mokslų srityje, suprasti matematinių nuostatų ir teoremų logiką
Mokymosi gebėjimas. Gebėjimas greitai įsisavinti naują informaciją ir ją pritaikyti tolimesniame darbe
Informacijos įsisavinimas. Gebėjimas greitai suvokti ir įsisavinti naują informaciją
Mąstymo lankstumas. Gebėjimas vienu metu veikti su keliomis taisyklėmis, jas derinti ir išvesti tinkamiausią elgesio modelį
Atvirumas naujiems dalykams. Gebėjimas neatsilikti nuo naujos techninės informacijos ir su darbu susijusių žinių
Vizualizacija. Vaizduotėje kūrimas detalių vaizdų tų objektų, kuriuos reikia gauti atlikus darbą
Informacijos tvarkymas. Galimybė tvarkyti duomenis, informaciją ir daiktus ar veiksmus tam tikra tvarka pagal konkrečią taisyklę ar taisyklių rinkinį
Dėmesys detalėms. Gebėjimas susikoncentruoti į detales atliekant užduotis
Atmintis. Gebėjimas greitai įsiminti didelius informacijos kiekius

Profesija asmenyje

Olga Martynova

Aleksandras Surinas

Smegenų svoris sudaro 3-5% viso žmogaus svorio. Ir tai yra didžiausias smegenų ir kūno svorio santykis gyvūnų karalystėje.

Į profesiją galite patekti turėdami techninį ir matematinį išsilavinimą, nes vis dažniau reikia specialistų, išmanančių sudėtingus didelių duomenų apimties statistinės analizės metodus ir galinčių dirbti su dideliais duomenimis.

Neurologai gali rasti darbą neurologijos, neuropsichiatrijos ir kt. skyriuose. Maskvos miesto klinikos ir klinikos. Mokslinėse organizacijose neurobiologijos srities specialistai kels nervų sistemos funkcionavimo sveikatos ir ligų mokslinių tyrimų lygį; gydymo įstaigose pagerins ligų diagnostikos kokybę ir sumažins diagnozavimo laiką; prisidės prie progresyvių gydymo strategijų kūrimo.

Smegenys ir nervų sistema, kaip visuma, yra bene sudėtingiausia organizmo sistema. 70% žmogaus genomo užtikrina smegenų formavimąsi ir funkcionavimą. Žmogaus smegenyse randama daugiau nei 100 milijardų ląstelių branduolių, o tai yra daugiau nei žvaigždžių matomoje erdvės srityje.

Šiandien mokslininkai ir gydytojai išmoko persodinti ir pakeisti beveik visus žmogaus kūno audinius ir organus. Kasdien atliekama daug inkstų, kepenų, net širdies persodinimo operacijų. Tačiau galvos persodinimo operacija buvo sėkminga tik kartą, kai sovietų chirurgas V. Demikhovas sveikam šuniui persodino antrąją galvą. Yra žinoma, kad jis atliko daug panašių eksperimentų su šunimis, o vienu atveju toks dvigalvis padaras gyveno beveik mėnesį. Šiandien panašūs eksperimentai atliekami ir su gyvūnais, ieškoma būdų, kaip transplantacijos metu sujungti smegenis ir nugaros smegenis, o tai yra svarbiausia tokio pobūdžio operacijų problema, tačiau kol kas mokslininkai toli gražu neatlieka tokių operacijų. žmonių. Galvos ar smegenų persodinimas galėtų padėti paralyžiuotiems žmonėms, negalintiems valdyti savo kūno, tačiau galvos persodinimo etikos klausimas taip pat lieka atviras.