"Ilmuwan telah memecahkan misteri berpikir"? Sayangnya, sejauh ini belum cukup, tetapi prosesnya sedang berlangsung. Saya ingin, tentu saja, suatu hari nanti akan menulis catatan sains populer dengan judul seperti itu, tetapi kemungkinan besar kita tidak akan hidup. Bahkan ada godaan untuk menyebut artikel ini begitu, sebelumnya - tangan itu berjalan dengan sendirinya. Tapi kami masih menahan diri, karena bukan itu yang dilakukan dalam ilmu saraf. Semuanya terjadi di sini secara bertahap. Karya ilmiah bulan lalu hanyalah beberapa langkah lagi untuk menjawab pertanyaan: "Apa itu kesadaran dan bagaimana cara kerjanya?" Tetapi bagi kita, orang awam yang naif, lebih baik juga bergerak menuju pemahaman rahasia ini secara bertahap (jika tidak, amit-amit, pada saat yang paling penting kita tidak akan mengerti apa-apa dan kita akan marah).
Jadi, hari ini - tiga langkah, tiga fakta sederhana tentang kerja otak Anda.
1. Otak berpikir dengan tubuh
Di sini, misalnya, Anda terpikir untuk membaca penyair kuno Catullus *. Matamu menembus garis:
Attis bergegas melintasi lautan dengan kapal terbang ringan, Dipercepat dengan berlari cepat ke hutan belantara di hutan Frigia, Di semak belukar yang lebat, ke tempat suci dewi.
Video promosi:
Kami menghasut dengan gairah kekerasan yang berubah menjadi amarah mabuk, Dia mengebiri tubuh mudanya dengan batu tajam.
Pada kalimat terakhir ini, pembaca pria mungkin akan merasakan dingin yang tidak menyenangkan di bagian bawah tubuh (“di mana sabit yang kuat berjalan,” seperti yang dikatakan penyair lain, Fyodor Tyutchev, di kesempatan lain). Lihat apa artinya dalam bahasa ilmu saraf: Saat Anda membaca frasa, otak Anda sibuk mengenali kata-kata. Di dalamnya, di dalam otak terdapat zona-zona khusus yang mengkhususkan diri dalam memahami bahasa. Namun, rasa dingin yang tidak menyenangkan, teraba hampir secara fisik pada saat membaca kata yang disayangi, memberi tahu kita bahwa untuk beberapa alasan area otak yang sama sekali berbeda terlibat dalam masalah ini - area yang bertanggung jawab memproses sinyal dari bagian perifer tubuh. Pertanyaan: apakah itu terjadi secara kebetulan dalam proses memahami teks sastra, atau adakah aspek penting dari otak?
Bahkan jika pembaca kami menganggap ini pertanyaan bodoh, ilmuwan saraf tidak berpikir demikian. Apalagi mereka sudah mempelajari fenomena ini cukup lama. Kembali ke awal tahun 2000-an, ditemukan bahwa ketika seseorang mendengar kata kerja "lari", "pukul" dan "cium" - ada aliran darah ke area otak yang mengontrol, masing-masing, kaki, lengan dan bibir. Mengingat eksperimen pemikiran dengan teks Catullus yang kami kemukakan di awal bagian ini, hasil seperti itu tidak tampak mengejutkan sama sekali. Pertanyaan utamanya adalah: Apakah aktivitas motorik dan korteks sensorik benar-benar diperlukan untuk memahami apa yang baru saja didengar atau dibaca otak? Mungkin ini hanya efek samping: pertama, bagian otak yang berspesialisasi dalam bahasa memahami apa yang dikatakan, dan baru kemudian bagian lain sedikit terangsang, meski tidak ada yang memintanya?
Pada tugas pertama, penting untuk menentukan dengan cepat apakah kata tersebut memiliki arti. Misalnya: "menggambar" - tekan tombol kanan, "shmakish" - tekan kiri.
Sudut pandang alternatif adalah bahwa fenomena ini merupakan bagian integral dari pemahaman bahasa. Hal ini didukung oleh fakta bahwa area motor bereaksi terhadap kata kerja yang berarti suatu tindakan dengan sangat cepat, setelah hanya 80 milidetik, jelas lebih cepat daripada memahami kata tersebut. Sudut pandang ini mendapatkan popularitas, tetapi putusan akhir belum diumumkan.
Hipotesis inilah yang coba dibuktikan oleh ahli saraf dari Sekolah Tinggi Ekonomi di Moskow, termasuk Yuri Shtyrov dan Andrey Myachikov. Topik ini adalah subjek dari karya ilmiah terbaru mereka yang diterbitkan dalam jurnal Neuropsychologia.
Untuk memilih salah satu dari dua penjelasan tersebut, Anda perlu melakukan yang berikut: entah bagaimana mencegah korteks motorik berpartisipasi dalam pekerjaan untuk memahami teks. Jika pemahaman memburuk atau melambat, itu berarti otak benar-benar perlu melibatkan berbagai area, dan bukan hanya pusat bahasa terkenal di belahan kiri. Jika tidak, maka tidak.
"Untuk mengganggu otak" saat ini diterima dengan menggunakan stimulasi magnetik transkranial: pulsa medan magnet untuk sementara mematikan bagian tertentu dari korteks. Ini tidak lebih berbahaya daripada MRI, dan karena itu 28 sukarelawan untuk percobaan tidak sulit ditemukan. Merekalah yang ditawari dua tugas. Yang pertama, perlu dengan cepat (dengan menekan tombol) menentukan apakah kata yang muncul di layar memiliki arti. Misalnya: "menggambar" - tekan tombol kanan, "goyangkan" - tekan kiri. Tugas kedua sedikit lebih sulit, karena tidak hanya dibutuhkan untuk memahami bahwa kata itu bermakna, tetapi juga untuk mencari tahu apa artinya. Subjek harus membedakan tindakan konkret dari tindakan abstrak, misalnya: "menulis" - tindakan konkret, "percaya" atau "memaafkan" - abstrak.
Dan sementara subjek memecahkan masalah (atau lebih tepatnya, dalam 200 milidetik setelah kata itu muncul di depan mata mereka), impuls magnetis mengalir melalui tengkorak mereka ke korteks motorik, ke bagian yang mengontrol gerakan tangan kanan. Anda pasti telah memperhatikan bahwa Anda berdua "menggambar" dan "menulis" - tindakan yang dilakukan oleh tangan Anda?
"Saya tahu bahwa saya tidak tahu apa-apa" - ini hanya omong kosong, tetapi Socrates masih seorang yang bijaksana
Jika pembaca tertarik pada seluk-beluk eksperimental, reservasi, dan koreksi, kami mengirimnya ke artikel dengan referensi, tidak begitu sulit, terutama jika Anda seorang ahli saraf dengan diploma. Selebihnya, kami melaporkan hasilnya: ya, efeknya memang diamati. Artinya, kemampuan membedakan kata-kata bermakna dari kata-kata yang tidak berarti tidak terpengaruh oleh guncangan magnet pada motor cortex. Namun dalam pilihan antara aksi abstrak dan konkret (ketika diperlukan untuk memahami arti kata), perbedaannya terlihat jelas: ketika motor cortex dihambat, kata kerja konkret “draw” dan “write” dikenali lebih lambat, dan abstrak “you believe” dan “memaafkan” - sebaliknya, lebih cepat … Jadi, kita membutuhkan motor cortex tidak hanya untuk melambaikan tangan atau menggambar dumbel dengan sia-sia, tetapi juga untuk memahami bahasanya.
Pembaca yang penuh perhatian pasti punya pertanyaan. Oke, "Anda menggambar" adalah kata kerja sederhana yang bisa dimengerti, ambil pensil di tangan Anda dan gambar. Tetapi ini juga dapat digunakan dalam arti lain, misalnya: "Dalam pidato Anda, Anda menggambar perspektif yang cerah" - tidak ada tangan yang jelas terlibat di sini. Atau, misalnya: "Kamu mabuk berat kemarin - tidak menyanyi atau melukis." Apakah Anda memerlukan motor cortex untuk memahami putaran kiasan seperti itu?
Tidak sekaligus, gegas pembaca. Ilmuwan dari Sekolah Tinggi Ekonomi sedang mengerjakan ini sekarang, dan hasilnya akan dilaporkan pada konferensi di San Francisco pada akhir Maret. Jika Anda yakin tesis yang diterbitkan dari pesan mereka (dan tesis adalah setengah halaman teks tanpa detail apa pun), dalam "ekspresi figuratif" orang harus membedakan antara metafora dan idiom. Misalnya, "melempar batu" adalah arti literal. "Berhenti merokok" adalah penggunaan metafora di mana alih-alih "berhenti" Anda dapat menggunakan kata kerja "berhenti" atau "berhenti". "Membayangkan bayangan" adalah sebuah ungkapan: tidak mungkin menguraikannya menjadi kata-kata terpisah dan memahaminya secara terpisah satu sama lain. Tampaknya korteks motorik tidak diperlukan untuk memahami metafora. Tetapi idiom dalam pengertian ini berperilaku persis seperti makna literal dari kata kerja …
… Tapi ssst. Penulis studi mendorong kami untuk tidak membahas detail pekerjaan ini. Kami terdorong untuk menyebutkannya hanya oleh fakta bahwa tidak terlalu sering hasil ilmiah berkualitas tinggi diterbitkan oleh ilmuwan dari negara asalnya. Shtyrov, Myachikov dan rekan-rekan mereka (meskipun mereka bekerja tidak hanya di Moskow, tetapi juga di Denmark Aarhus, dan dalam bahasa Inggris Newcastle) adalah orang-orang yang secara harfiah dapat dikaitkan dengan ungkapan "sains Rusia". Dan karena kita merayakan Hari sains Rusia pada 8 Februari, ini adalah kesempatan yang sangat baik untuk memberi selamat kepada rekan-rekan kita dan berbicara tentang pencapaian mereka - saya harap, tanpa mengubah atau membingungkan apa pun.
Dan karena dua bagian berikutnya tidak lagi berlaku untuk sains Rusia, kami akan menyajikannya dengan cara yang jauh lebih singkat dan ringkas.
2. Otak tahu apa yang tidak diketahuinya
“En eda oti uden eda,” kata Socrates (yaitu, mungkin saja Platon yang menemukannya sama sekali, dan tentunya frasa itu disalahtafsirkan oleh orang yang menerjemahkannya kembali dari bahasa Latin ke bahasa Yunani). Bagi saya, Socrates tidak mengatakan itu, karena "Saya tahu bahwa saya tidak tahu apa-apa" adalah omong kosong, tetapi dia tetap seorang bijak. Hal lainnya adalah mengetahui dengan tepat apa yang Anda ketahui dan apa yang tidak Anda ketahui: ini menginspirasi rasa hormat. Dan untuk ini, alangkah baiknya memiliki semacam register pengetahuan Anda sendiri di kepala Anda, menjaganya tetap terpisah dari pengetahuan itu sendiri.
Daftar seperti itu pasti ada di kepala kita. Membuktikan ini lebih sederhana dari sebelumnya: jika tidak, tidak akan ada siksaan ini saat melihat wajah yang sudah dikenal dari seorang aktor yang Anda tahu pasti, tetapi untuk kehidupan saya tidak ingat namanya dan di mana dia difilmkan. Otak yakin bahwa aktor ini ada dalam ingatan. Namun, untuk beberapa alasan, tidak mungkin untuk segera menemukan entri yang sesuai. Ada juga efek sebaliknya, "déjà vu": ini adalah ketika otak karena alasan tertentu berpikir bahwa situasinya sudah familiar, tetapi sebenarnya tidak ada yang seperti itu sebelumnya, tetapi sepertinya begitu.
Ahli saraf membicarakannya dengan cara ini: selain memori yang tepat, otak juga memiliki "memori meta" - ini persis memori dari apa yang kita ingat (atau harus ingat) dan apa yang tidak. Tetapi apa yang tidak diketahui oleh para ilmuwan saraf sampai saat ini adalah di mana tepatnya di otak terdapat lemari arsip yang tak ternilai ini. Peneliti Jepang baru menemukan ini sekarang.
Hanya ada dua pertanyaan kepada monyet: “Pernahkah Anda melihat, oh monyet, gambar ini sebelumnya? Seberapa yakin Anda bahwa Anda belum pernah melihat (atau melihat) dia?"
Mereka melakukan eksperimen bukan pada manusia, tetapi pada kera. Monyet-monyet itu ditawari serangkaian gambar, dan setelah beberapa saat mereka diberi gambar untuk diidentifikasi. Hanya ada dua pertanyaan kepada mereka: “Pernahkah Anda melihat, oh monyet, gambar ini sebelumnya? Seberapa yakin Anda bahwa Anda belum pernah melihat (atau melihat) dia? Tentu saja, monyet ditanya bukan dengan kata-kata, tetapi dengan cara mereka biasanya berkomunikasi dengan monyet: dengan reaksi yang tepat, mereka menerima hadiah, dan atas kesalahan mereka harus membayar. Sedangkan otak kera diperiksa dengan MRI.
Dan ini dia, metamori: dua fokus terang di korteks prefrontal. Yang satu tampaknya bertanggung jawab untuk mengingat peristiwa baru-baru ini, yang lain untuk peristiwa yang jauh. Dan kemudian (betapa beruntungnya percobaan ini dilakukan pada hewan, dan bukan pada manusia!) Kera dimatikan di pusat otak yang sesuai dan lagi-lagi dipaksa untuk bertaruh apakah mereka telah melihat gambar yang diperlihatkan atau dibayangkan. Hasilnya memburuk secara signifikan. Pada saat yang sama, seperti yang diyakini para peneliti dalam percobaan terpisah, memori dari gambar yang dilihat belum hilang. Hanya saja, lebih sulit bagi monyet untuk dengan percaya diri mengatakan tentang gambar asing yang belum pernah benar-benar dilihatnya.
Pekerjaan ini merupakan langkah kecil untuk memahami mekanisme memori. Ketika mekanisme ini terurai, keturunan kita tidak akan pernah menemukan diri mereka dalam situasi yang mengerikan, ketika seorang pria yang akrab tampaknya datang ke arah, tetapi mungkin dia bukan kenalan, tetapi hanya berpura-pura menjadi. Kemudian orang akan menjadi lebih bahagia dan lebih harmonis.
3. Otak tidur untuk melupakan
Sebagian orang, terutama kaum muda, sering kali menganggap tidur itu hanya buang-buang waktu. Saat kita bangun, kita belajar banyak, mengumpulkan kesan, terkadang bahkan belajar sesuatu. Dan sekali lagi! - dan robek dari kehidupan delapan jam dalam kegelapan. Dan kebetulan Anda bangun, tetapi Anda tidak ingat sesuatu tentang kemarin, untuk hidup saya. Artikel terbaru oleh para peneliti dari Johns Hopkins University di Amerika Serikat menunjukkan bahwa untuk itulah kita sebenarnya tidur.
Pada siang hari, saat gerakan utama terjadi, otak memproses tayangan, mengingatnya, dan menarik kesimpulan. Erik Kandel, yang menerima Hadiah Nobel untuk ini pada tahun 2000, menebak kira-kira bagaimana hal ini terjadi. Dia mempelajari neuron moluska Aplysia, mengajarinya pelajaran moluska sederhana (misalnya, "jika Anda mengelus siphon, sekarang mereka akan mulai berdetak"). Ternyata pelajaran khusus ini sesuai dengan pertumbuhan satu sinaps tertentu, yaitu hubungan antar neuron. Jadi, saat kita terjaga, otak mengingat sesuatu, dan sinapsis antara neuron tumbuh dan menguat di dalamnya.
Nah, ahli saraf Amerika mengatakan: ketika otak tertidur, sinapsis berkurang! Tidak semuanya: sinapsis yang paling penting dan kuat hanya menjadi lebih marah, tetapi omong kosong sekunder yang membengkak secara berlebihan selama jam-jam bangun, sebaliknya, kehilangan kekuatannya. Akibatnya, tikus (otak dan neuron mereka yang digunakan dalam eksperimen) "mengkonsolidasikan" ingatan: mereka menyimpan hal-hal penting dalam ingatan mereka dan melupakan omong kosong yang tidak perlu. Namun, massa total dan kekuatan sinapsis secara praktis tidak meningkat. Dengan demikian, proses tersebut dapat diulang berkali-kali: belajar hal-hal baru, kemudian tidur, dan belajar kembali dengan pikiran yang segar. Jika bukan karena tahap tidur ini, sinapsis di otak tikus akan tumbuh sangat lama sebelum tikus malang itu memiliki waktu untuk menjadi lebih bijaksana.
Para peneliti tidak membatasi diri pada kesimpulan singkat seperti itu, tetapi mengungkap semua mekanisme molekuler utama yang terlibat dalam proses ini. Jika ada yang tertarik dengan mereka, biarkan mereka membaca artikel asli di Science. Dan jika pembaca sudah bosan dengan studi ilmiah kita, biarkan dia tidur: semua sinapsis yang membengkak di otaknya saat membaca artikel akan larut dalam semalam, dan kemudian dia akan membaca catatan lain tentang hal lain dengan pikiran yang segar.
