Penemuan kemungkinan-kemungkinan baru otak manusia semakin sering terjadi. Pada saat yang sama, para ilmuwan tidak dapat sepenuhnya memahami bagaimana dia masih bekerja. Svyatoslav Medvedev, Doktor Ilmu Biologi, Anggota Terkait Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, Direktur Institut Otak Manusia, mengatakan kepada Rosbalt dalam sebuah wawancara dengan Rosbalt sebagai bagian dari proyek Better Half of Life tentang rahasia dan misteri otak apa yang masih belum terpecahkan.
Doktor Ilmu Biologi, Anggota Terkait dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, Direktur Institut Otak Manusia Svyatoslav Medvedev.
Svyatoslav Vsevolodovich, orang telah mempelajari otak selama ratusan tahun. Seberapa jauh kemajuan yang Anda buat selama ini?
- Bukan bahkan ratusan tahun, tapi ribuan. Kraniotomi pertama - kraniotomi - dilakukan sekitar 5000 SM. Bahkan Hippocrates berpendapat bahwa kecerdasan terletak di suatu tempat di ventrikel anterior, yaitu, ia menebak dengan tepat peran utama korteks frontal. Dan siswa ahli anatomi kuno Herophilus menjadi terkenal karena fakta bahwa, membuka mayat, dia sampai pada kesimpulan: otak, pertama, adalah pusat dari seluruh sistem saraf, dan kedua, organ berpikir.
Orang-orang selalu tertarik dengan perangkat mereka sendiri. Tapi otak manusia tetap menjadi misteri. Karena letaknya di bawah tengkorak yang agak kuat, dan sulit untuk mendapatkannya. Bahkan jika kotak ini dibuka, otak memberi kesan, bisa kita katakan, jeli. Sepertinya tidak ada yang istimewa. Tetapi ketika "jeli" ini mulai diteliti, hal-hal menakjubkan terungkap.
Ternyata otak orang dewasa biasa memiliki berat 1-2 kg, dan otak terbesar ada di orang bodoh. Artinya, tidak dapat dikatakan bahwa semakin besar otak, semakin pintar orang tersebut. Otak mengonsumsi seperempat dari semua energi yang dibutuhkan tubuh - 20% oksigen dan 25% glukosa. Korteks serebral tikus berukuran 5 sq. cm, simpanse - 500 sq. cm, dan seseorang - sebanyak 2300 sq. lihat Di korteks ada sekitar 10 miliar neuron, dan jumlah koneksi di antara mereka lebih besar daripada jumlah partikel di Semesta. Pada saat yang sama, kemampuan berpikir hewan, misalnya, anjing, dan manusia sangat berbeda, meskipun anjing sangat cerdas. Apa bedanya? Apa yang membuat otak manusia menjadi objek paling sempurna yang diketahui? Bagaimana seseorang berpikir? Kontroversi peneliti seputar masalah ini terus berlanjut hingga saat ini.
Penemuan ilmiah apa yang menjelaskan misteri otak?
Video promosi:
- Penemuan elektroensefalogram pada abad ke-20 memungkinkan untuk mengamati aktivitas listrik otak dari permukaan kulit kepala. Dan terobosan berikutnya dalam penelitian adalah merekam aktivitas dari elektroda yang ditanamkan untuk tujuan terapeutik pada pasien di area tertentu di otak. Dengan bantuan mereka, ahli saraf Natalya Petrovna Bekhtereva membuat penemuan luar biasa: detektor kesalahan yang terkenal. Pada tahun 1968, dia menemukan bahwa otak memiliki mekanisme yang menstabilkan kerja dan perilaku manusia. Dia terus menerus memeriksa untuk melihat apakah semuanya berjalan dengan baik.
Faktanya adalah bahwa sebagian besar aktivitas kami memiliki standar penerapannya. Ini memungkinkan Anda untuk tidak terganggu oleh rutinitas, mempertahankan keadaan stabil dalam tubuh yang sehat, serta kinerja aktivitas sehari-hari yang benar, menanggapi ketidaksesuaian antara situasi nyata dan model yang disimpan dalam matriks memori.
Ketika seseorang membuat kesalahan - katakanlah, mengatakan bahwa dua kali dua adalah lima, atau membuat ketidakakuratan dalam puisi yang dia tahu, lampu darurat muncul di matriks. Detektor kesalahan memeriksa setiap tindakan Anda. Anda meninggalkan rumah dan berpikir: "Ada yang salah!" Anda kembali - ini: Anda lupa dompet, tidak mematikan lampu, setrika, atau kompor di dapur. Jika “perangkat” otak ini bekerja dengan baik, Anda bisa dengan tenang menjalani aktivitas sehari-hari yang biasanya dilakukan secara otomatis.
Apakah kerusakan pada detektor ini terjadi?
- Tentu saja dan sering menjadi penyebab penyakit jiwa. Detektor, sebagai mekanisme dasar otak, sangat tahan. Tetapi jika rusak, maka bisa dikatakan, menjadi penentu kesalahan - dan menstabilkan keadaan patologis. Katakanlah Anda menderita penyakit mematikan tetapi selamat. Dan kemudian pendeteksi kesalahan memilih untuk tidak bereksperimen, tidak mengubah apa pun menjadi lebih baik atau lebih buruk. Misalnya lengan kanannya patah, orang itu mulai melakukan segala sesuatu dengan tangan kiri. Plesternya telah dilepas, dan dia terus bekerja dengan tangan kirinya … Sebelumnya, mereka bahkan mengikat tangan yang terluka ke tubuh sehingga orang tersebut akan menjadi sehat kembali.
Hal yang sama berlaku untuk keadaan obsesif seperti kecanduan narkoba. Seseorang memahami bahwa ini tidak perlu, tetapi dia tidak dapat menahan kerusakan mekanisme utama otak. Dalam beberapa kasus, ini benar-benar mengacaukan hidupnya.
Ini adalah harga yang harus dibayar untuk stabilitas tinggi otak, yang disediakan oleh detektor tidak hanya dalam "norma", tetapi juga dalam patologi. Secara fisiologis, ini dapat dimengerti: kelangsungan hidup organisme setidaknya dijamin, dan setiap perubahan penuh dengan destabilisasi dan kerusakan - bagaimanapun, pendeteksi kesalahan tidak tahu apa yang baik dan apa yang buruk.
Dan jika seseorang membuat kesalahan dengan sengaja? Misalnya, untuk tujuan manipulasi - yaitu berbohong?
- Bahkan dengan kebohongan yang disengaja dan menguntungkan, detektor masih melaporkan "gangguan". Ini perlu agar seseorang tidak percaya pada kebohongannya sendiri. Misalnya, jika Anda berkata kepada seseorang: "Pergilah, esnya cukup kuat," karena pada kenyataannya tidak, maka Anda sendiri tidak akan mengikuti.
Tidak mungkin memblokir detektor kesalahan dengan sengaja. Oleh karena itu, pemaksaan apa pun di bidang ini - misalnya, upaya untuk menempatkan petugas polisi pada pecandu narkoba - tidak masuk akal.
Metode penelitian otak apa yang digunakan saat ini?
- Positron emission tomography, pencitraan resonansi magnetik fungsional, magnetoencephalography, electroencephalography dan lain-lain. Misalnya, EEG digunakan untuk secara akurat memetakan aktivitas listrik korteks. Anda dapat melihat bagaimana pusat eksitasi otak bergerak selama aktivitasnya (yang disebut "titik terang kesadaran", seperti yang dirumuskan oleh ahli fisiologi Ivan Pavlov). Pada saat yang sama, semua cara teknis yang ada dan terus berkembang untuk merekam aktivitas otak jauh di depan pendekatan komputasi yang diterima untuk analisis data. Ada juga batasan fisiologis - misalnya, Anda dapat meningkatkan resolusi spasial PET, tetapi ini secara otomatis akan meningkatkan paparan radiasi, yang tidak dapat diterima bagi kesehatan manusia.
Kemajuan teknologi telah memungkinkan untuk memperoleh sejumlah besar informasi baru tentang otak selama beberapa dekade terakhir. Beberapa forum ilmiah tahunan mengumpulkan lebih dari 3000 peserta - ini adalah poster berkilo-kilometer dengan sederetan informasi yang luar biasa. Hampir setiap area otak dan suplai otak dari hampir semua fungsi tubuh yang dapat dibayangkan telah diselidiki. Namun, data yang diterima peneliti seringkali disalahartikan. Kami telah mengumpulkan sejumlah besar materi faktual tentang pemetaan otak. Tetapi pengetahuan tentang hukum otak cukup sederhana.
Tapi apa yang kamu mengerti? Apa otak untukmu?
- Otak adalah antarmuka, perantara, penghubung antara materi dan cita-cita. Ini adalah organ yang menghubungkan dunia jiwa manusia, dunia gagasan, dan dunia realitas. Alat yang dengannya pikiran kita berubah menjadi perbuatan. Artinya, otak mengubah apa yang ada dalam imajinasi kita menjadi kenyataan. Dan, seperti yang dikatakan ahli fisiologi Ivan Sechenov, apakah Garibaldi tersenyum ketika dia dimarahi karena cinta yang berlebihan untuk tanah airnya, apakah gadis itu gemetar sebelum kencan pertama - keduanya akhirnya berubah menjadi gerakan.
Apalagi otak adalah sebuah sistem. Fungsi-fungsinya yang lebih tinggi tidak disediakan oleh pekerjaan area individu, tetapi oleh interaksi mereka. Akibatnya, sesuatu yang dihasilkan lebih dari spesialisasi awal mereka, misalnya: pidato, kreativitas, dll, yaitu apa yang berkembang seseorang dalam proses kehidupan.
Anda mengatakan bahwa otak sangat tahan terhadap kerusakan. Berapa banyak?
- Sangat banyak. Ada kasus yang mencengangkan. Misalnya, pada abad ke-19, seorang Inggris dipukul kepalanya dengan linggis, sedemikian rupa sehingga batang besi menembus rongga mata dan keluar di sisi lain tengkorak. Tetapi pria ini bertahan, mempertahankan kewarasan sepenuhnya dan hidup untuk waktu yang lama. Dia menjadi sangat suka bertengkar dan pemarah, dan segala sesuatu tetap tidak berubah. Sejarah juga mengetahui sebuah kasus ketika seorang kapten tentara tertentu menerima luka tembak di matanya: peluru senapan kemungkinan besar menghancurkan bagian depan lobus frontal - lubang keluar ada di kuil. Namun demikian, kemudian kapten bernama Kutuzov ini menjadi marshal lapangan …
Bisakah otak "bertahan" tanpa tengkorak sama sekali?
- Untuk apa? Secara teknis, itu mungkin layak, tetapi apa gunanya operasi semacam itu? Jika otak tidak mati, dipisahkan dari tubuh, maka akan berada dalam kondisi “terkunci di dalam” - “orang yang terkunci”. Fenomena ini diamati pada pasien dalam keadaan koma. Otak otonom tidak memiliki hubungan apapun dengan organ indera, tidak akan merasakan apapun, tidak mungkin untuk berkomunikasi dengannya. Anda bahkan tidak akan bisa memahami apakah dia berpikir atau tidak. Sains tidak membutuhkan ini dan tidak menarik.
Apakah realistis untuk membuat prostesis buatan pada bagian otak, neurochip, yang akan menggantikan beberapa bagian yang sakit dan rusak?
- Saya rasa iya. Kemungkinan besar, prostesis auditori atau protesa penglihatan dapat dibuat. Namun sejauh ini kami masih jauh dari itu.
Mereka mengatakan bahwa ilmuwan Amerika telah menemukan cara untuk membebaskan orang dari kenangan buruk, fobia dan depresi dengan menggunakan perangkat yang mirip dengan "penghapus memori" dari film fiksi ilmiah "Men in Black". Aku menekan tombol dan menyingkirkan mimpi buruk atau psikotruma … Apakah ini mungkin?
- Bahkan jika ya, maka dalam makhluk yang sangat berkembang ingatan ini masih dipulihkan. Segala sesuatu di otak kita sangat terkait. Anda mengambil satu episode dari ingatan Anda, hubungannya dengan itu menghilang, tetapi otak entah bagaimana masih menemukannya, dan tidak meminta izin Anda. Alam bawah sadar adalah hal yang tidak bisa diprediksi.
Dan inilah berita lainnya: ahli neurofisiologi dari Israel telah mengembangkan perangkat yang memungkinkan orang buta untuk "melihat" dengan telinga mereka. Gambar dari kamera diterjemahkan menjadi gelombang suara, yang selanjutnya diproses oleh korteks visual otak. Akibatnya, otak memberi seseorang "gambaran" seperti yang dilihat lumba-lumba …
- Kamu tidak bisa melihat dengan telingamu! Bukan area otak yang bekerja di sini yang menerima informasi primer, yaitu organ penglihatan, tetapi area yang menganalisisnya. Ketika seseorang tidak melihat, dia mulai memahami sinyalnya. Ini seperti memarkir mobil Anda: jika Anda memarkir mobil Anda menggunakan radar, sistem akan berbunyi bip. Anda mendengar suara "pee-pee-pee …" dan dari mereka Anda memperkirakan jarak ke rintangan, meskipun Anda tidak melihatnya. Ini bukan visi, tetapi transmisi informasi tentang beberapa hal tertentu. Mengagumi dengan cara ini, misalnya, gambar dengan segala keragamannya tidak akan berhasil.
Dan jika gambar itu diisi dengan chip yang akan mulai mempublikasikan "pee-peep …" ini pada frekuensi yang berbeda? Lalu bagaimana?
- Mari berhitung. Resolusi dalam karya lukis berada di wilayah pecahan milimeter. Artinya di atas kanvas, katakanlah, satu kali dua meter, harus ada hampir satu miliar keping. Sangat tidak realistis untuk memproses semua sinyal mereka, dan orang buta tidak akan dapat melihat gambar dengan cara ini.
Apakah mungkin bagi seseorang untuk mengetik teks dengan bantuan pikiran?
- Mudah. Hanya akan lebih lama dari biasanya
Fisikawan teoritis Inggris Stephen William Hawking, yang lumpuh total akibat suatu penyakit, mengontrol komputer menggunakan sensor yang dipasang pada otot wajah di pipinya. Menurut Anda, apakah dia benar-benar melakukan pekerjaan ilmiah dan berkomunikasi dengan orang lain dengan cara ini?
- Memang - ada kemungkinan kontrol seperti itu.
Tetapi bahkan mengetik biasa dengan cara ini pasti sangat lambat …
- Dan dia melakukannya dengan cukup cepat - dia terbiasa dengan itu … Baru-baru ini saya melihat bagaimana seorang gadis mengantre di toko dan mengetik pesan teks dengan kecepatan yang sama seperti juru ketik profesional. Dia memiliki kuku yang panjang, dan dia dengan cepat mengetuk layar dengan itu. Ini masalah kebiasaan.
Anda mengatakan bahwa masalah bagi peneliti otak sekarang adalah mengelola untuk menganalisis seluruh aliran informasi yang masuk. Artinya, data baru datang lebih cepat daripada yang dapat Anda proses?
- Ya - dan bagaimana kami memahami cara menanganinya.
Apakah ini berarti ilmu otak berada dalam semacam krisis?
- Sebaliknya, itu berkembang secara intensif. Semakin kita tidak memahami sesuatu, semakin menarik itu.
Diwawancarai oleh Vladimir Voskresensky
