"Les scientifiques ont résolu le mystère de la pensée"? Jusqu'à présent, malheureusement, pas encore, mais le processus est en cours. Je voudrais bien sûr un jour écrire une note de vulgarisation scientifique avec un tel titre, mais il est peu probable que nous vivions. Il y avait même une tentation d'appeler cet article ainsi, à l'avance - la main est partie d'elle-même. Mais nous nous sommes toujours retenus, car ce n'est pas ainsi que les choses se font en neuroscience. Tout se passe ici progressivement. Les travaux scientifiques du mois dernier ne sont que quelques étapes de plus pour répondre à la question: "Qu'est-ce que la conscience et comment fonctionne-t-elle?" Mais pour nous, laïcs naïfs, il vaut aussi mieux aller progressivement vers la compréhension de ce secret (sinon, Dieu nous en préserve, au moment le plus important, nous ne comprendrons rien et nous serons bouleversés).
Donc, aujourd'hui - trois étapes, trois faits simples sur le travail de votre cerveau.
1. Le cerveau pense avec le corps
Ici, par exemple, vous vous êtes mis en tête de lire l'ancien poète Catulle *. Vos yeux parcourent les lignes:
Attis se précipita à travers les mers dans un bateau léger volant, Hâté par une course rapide dans le désert des forêts phrygiennes, Dans ces fourrés de bosquets denses, vers les lieux saints de la déesse.
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Nous incitons avec une passion violente qui s'est transformée en rage ivre, Il a castré son jeune corps avec une pierre tranchante.
À cette dernière phrase, le lecteur masculin ressentira probablement un froid désagréable dans la partie inférieure du corps («là où marchait la vigoureuse faucille», comme l'a dit un autre poète, Fyodor Tyutchev, à une autre occasion). Voyez ce que cela signifie dans le langage des neurosciences: pendant que vous lisiez une phrase, votre cerveau était engagé dans la reconnaissance des mots. En lui, dans le cerveau, il y a des zones spéciales qui se spécialisent dans la compréhension de la langue. Cependant, un frisson désagréable, palpable presque physiquement au moment de la lecture du mot chéri, nous indique que pour une raison quelconque, des zones complètement différentes du cerveau étaient impliquées dans le cas - celles qui sont chargées de traiter les signaux des parties périphériques du corps. Question: est-ce arrivé par hasard dans le processus de perception d'un texte littéraire, ou y a-t-il un aspect important du cerveau?
Même si notre lecteur pense que c'est une question stupide, les neuroscientifiques ne le pensent pas. De plus, ils étudient ce phénomène depuis un certain temps. Au début des années 2000, on a découvert que lorsqu'une personne entend les verbes «courir», «frapper» et «embrasser» - il y a un flux sanguin vers les régions du cerveau qui contrôlent, respectivement, les jambes, les bras et les lèvres. À la lumière de l'expérience de pensée avec le texte de Catulle que nous avons exposée au début de cette section, de tels résultats ne semblent pas du tout surprenants. La question principale est la suivante: cette activité du cortex moteur et sensoriel est-elle vraiment nécessaire pour comprendre ce que le cerveau vient d'entendre ou de lire? C'est peut-être juste un effet secondaire: d'abord, les parties du cerveau qui se spécialisent dans le langage comprennent ce qui est dit, et alors seulement d'autres parties sont légèrement excitées, bien que personne ne leur demande de le faire?
Dans la première tâche, il était nécessaire de déterminer rapidement si le mot avait un sens. Par exemple: «dessiner» - appuyez sur le bouton droit, «shmakish» - appuyez sur la gauche.
Un autre point de vue est que ce phénomène fait partie intégrante de la compréhension de la langue. Elle est étayée par le fait que les aires motrices réagissent aux verbes qui signifient une action très rapidement, après seulement 80 millisecondes, évidemment plus vite que la compréhension du mot. Ce point de vue gagne en popularité, mais le verdict final n'a pas encore été prononcé.
C'est cette hypothèse que les neuroscientifiques de l'École supérieure d'économie de Moscou, y compris Yuri Shtyrov et Andrey Myachikov, ont tenté d'étayer. Ce sujet fait l'objet de leurs travaux scientifiques récents publiés dans la revue Neuropsychologia.
Pour choisir l'une des deux explications, vous devez faire ce qui suit: empêcher en quelque sorte le cortex moteur de participer au travail de compréhension du texte. Si la compréhension se détériore ou ralentit, cela signifie que le cerveau doit vraiment impliquer une variété de domaines, et pas seulement les centres linguistiques notoires de l'hémisphère gauche. Sinon, non.
«Interférer avec le cerveau» est aujourd'hui accepté par stimulation magnétique transcrânienne: une impulsion de champ magnétique éteint temporairement certaines parties du cortex. Ce n'est pas plus nocif qu'une IRM, et donc 28 volontaires pour les expériences n'ont pas été difficiles à trouver. Ce sont eux qui se sont vu proposer deux tâches. Dans le premier, il fallait rapidement (en appuyant sur un bouton) déterminer si le mot qui apparaissait à l'écran avait un sens. Par exemple: «dessiner» - appuyez sur le bouton droit, «shmakish» - appuyez sur la gauche. La deuxième tâche est un peu plus difficile, car il fallait non seulement comprendre que le mot a un sens, mais aussi comprendre ce qu'il signifie. Les sujets devaient distinguer les actions concrètes des actions abstraites, par exemple: «écrire» - une action concrète, «croire» ou «pardonner» - abstraite.
Et tandis que les sujets résolvaient des problèmes (ou plutôt dans les 200 millisecondes après l'apparition du mot devant leurs yeux) - une impulsion magnétique se précipita à travers leurs crânes vers le cortex moteur, vers cette partie de celui-ci qui contrôle les mouvements de la main droite. Vous devez avoir remarqué que vous «dessinez» et «écrivez» - des actions effectuées par votre main?
"Je sais que je ne sais rien" - c'est un discours oiseux, mais Socrate était toujours un sage
Si le lecteur s'intéresse aux subtilités expérimentales, aux réserves et aux corrections, nous l'envoyons à l'article par référence, ce n'est pas si difficile, surtout si vous êtes un neuroscientifique diplômé. Pour le reste, nous rapportons le résultat: oui, l'effet a bien été observé. Autrement dit, la capacité de distinguer les mots significatifs des mots dénués de sens n'a pas été affectée par un choc magnétique sur le cortex moteur. Mais dans le choix entre action abstraite et action concrète (lorsqu'il était nécessaire de comprendre le sens du mot), la différence était évidente: lorsque le cortex moteur était inhibé, les verbes concrets «dessiner» et «écrire» étaient reconnus plus lentement, et abstraits «tu crois» et «pardonner» - au contraire, plus vite … Donc, nous avons besoin du cortex moteur non seulement pour agiter inutilement nos mains ou dessiner des haltères, mais aussi pour comprendre la langue.
Un lecteur attentif doit avoir une question. D'accord, "vous dessinez" est un verbe simple et compréhensible, prenez un crayon dans votre main et dessinez. Mais il peut également être utilisé dans un autre sens, par exemple: «Dans votre discours, vous dessinez des perspectives brillantes» - aucune main n'est clairement impliquée ici. Ou, par exemple: "Tu as tellement bu hier - ni chanter ni peindre." Avez-vous besoin d'un cortex moteur pour comprendre ces tours de parole figuratifs?
Pas tout à la fois, lecteur pressé. Des scientifiques de la Higher School of Economics y travaillent actuellement, et les résultats seront communiqués lors d'une conférence à San Francisco fin mars. Si vous croyez que les thèses publiées de leur message (et que les thèses représentent une demi-page de texte sans aucun détail), dans les «expressions figuratives», il faut distinguer métaphore et idiome. Par exemple, «jeter une pierre» est un sens littéral. «Arrêter de fumer» est un usage métaphorique où au lieu de «cesser de fumer», vous pouvez utiliser le verbe «arrêter» ou «arrêter». «Jeter une ombre» est un idiome: il est impossible de le décomposer en mots séparés et de les comprendre isolément les uns des autres. Il semble que le cortex moteur ne soit pas nécessaire pour comprendre la métaphore. Mais les idiomes dans ce sens se comportent exactement comme les significations littérales des verbes …
… Mais chut. Les auteurs de l'étude nous ont exhortés à ne pas entrer dans les détails de ce travail. Nous n'avons été incités à le mentionner que par le fait que les scientifiques de leur pays d'origine publient rarement un résultat scientifique de haute qualité. Shtyrov, Myachikov et leurs collègues (bien qu'ils travaillent non seulement à Moscou, mais aussi au danois Aarhus et en anglais à Newcastle) sont exactement les personnes à qui l'expression «science russe» peut être littéralement attribuée. Et puisque nous célébrons la Journée de cette science très russe le 8 février, c'est une excellente occasion de féliciter nos compatriotes et de parler de leurs réalisations - je l'espère, sans rien déformer ni confondre quoi que ce soit.
Et comme les deux prochaines sections ne s'appliquent plus à la science russe, nous les présenterons de manière beaucoup plus courte et plus concise.
2. Le cerveau sait ce qu'il ne sait pas
«En eda oti uden eda», aurait dit Socrate (c'est-à-dire qu'il est possible que Platon l'ait inventé du tout, et certainement la phrase a été mal interprétée par celui qui l'a traduite du latin en grec). Il me semble que Socrate n’a pas dit cela, parce que «je sais que je ne sais rien» est un bavardage, mais il était toujours un sage. Une autre chose est de savoir exactement ce que vous savez et ce que vous ne savez pas: cela inspire le respect. Et pour cela, ce serait bien d'avoir une sorte de registre de vos propres connaissances dans votre tête, en les séparant des connaissances en tant que telles.
Un tel registre existe définitivement dans nos têtes. Prouver cela est plus simple que jamais: sinon il n'y aurait pas eu ces tourments à la vue du visage familier d'un acteur que vous connaissez à coup sûr, mais pour la vie de moi ne me souviens pas de son nom et où il a été filmé. Le cerveau est sûr que cet acteur est en mémoire. Cependant, pour une raison quelconque, il n'est pas immédiatement possible de trouver l'entrée correspondante. Il y a aussi l'effet inverse, "déjà vu": c'est quand le cerveau pour une raison quelconque pense que la situation est familière, mais en fait il n'y avait rien de tel avant, mais cela semblait juste.
Les neuroscientifiques en parlent de cette façon: en plus de la mémoire elle-même, le cerveau a aussi une «méta-mémoire» - c'est exactement la mémoire de ce dont nous nous souvenons (ou devrions nous souvenir) et de ce qui ne l'est pas. Mais ce que les neuroscientifiques ne savaient pas jusqu'à récemment, c'était où exactement dans le cerveau ce classeur inestimable se trouve. Les chercheurs japonais ne l'ont découvert que maintenant.
Il n'y avait que deux questions aux singes: «Avez-vous déjà vu, oh singe, cette image? Êtes-vous sûr de ne pas l'avoir vue (ou vue)?"
Ils ont fait leurs expériences non pas sur des humains, mais sur des macaques. Les singes se sont vu offrir une série de photos, puis après un certain temps, ils ont reçu une photo pour identification. Il n'y avait que deux questions pour eux: «Avez-vous déjà vu, oh singe, cette image? Êtes-vous sûr de ne pas l'avoir vue (ou vue)? Bien sûr, les singes n'ont pas été interrogés avec des mots, mais de la manière dont ils communiquent habituellement avec les singes: avec les bonnes réactions, ils ont reçu une récompense et pour les erreurs qu'ils ont dû payer. Pendant ce temps, le cerveau du singe a été examiné par IRM.
Et le voici, métamorie: deux foyers lumineux dans le cortex préfrontal. L'un semble être responsable du souvenir des événements récents, l'autre des événements lointains. Et puis (quelle chance que l'expérience ait été mise en scène sur des animaux, et non sur des humains!) Les macaques ont été désactivés des centres correspondants du cerveau et à nouveau forcés de parier sur s'ils avaient déjà vu l'image montrée ou imaginée. Les résultats se sont considérablement détériorés. Dans le même temps, comme les chercheurs en ont été convaincus dans une expérience distincte, la mémoire même des images vues n'a pas disparu. C'était juste qu'il était beaucoup plus difficile pour le singe de dire avec confiance à propos de l'image inconnue qu'elle ne l'avait jamais vraiment vue.
Ce travail est un petit pas vers la compréhension des mécanismes de la mémoire. Lorsque ces mécanismes seront démêlés, nos descendants ne se trouveront jamais dans une situation terrible, lorsqu'un homme familier semble marcher vers lui, mais peut-être qu'il n'est pas une connaissance, mais prétend simplement l'être. Les gens deviendront alors plus heureux et plus harmonieux.
3. Le cerveau dort pour oublier
Certaines personnes, en particulier les jeunes, pensent souvent que dormir n'est qu'une perte de temps. Pendant que nous sommes éveillés, nous apprenons beaucoup, accumulons des impressions, parfois même apprenons quelque chose. Et puis encore! - et arraché à la vie huit heures de noirceur. Et il se trouve que vous vous êtes réveillé, mais vous ne vous souvenez pas de quelque chose d'hier, pour la vie de moi. Des articles récents de chercheurs de l'Université Johns Hopkins aux États-Unis montrent que c'est en fait ce pourquoi nous dormons.
Pendant la journée, lorsque le mouvement principal a lieu, le cerveau traite les impressions, s'en souvient et tire des conclusions. Erik Kandel, qui a reçu le prix Nobel pour cela en 2000, a deviné comment cela se passe approximativement. Il a étudié les neurones du mollusque Aplysia, lui enseignant des leçons simples de mollusque (par exemple, "si vous caressez sur un siphon, maintenant ils commenceront à battre"). Il s'est avéré que cette leçon particulière correspond à la croissance d'une synapse particulière, à savoir la connexion entre les neurones. Ainsi, pendant que nous sommes éveillés, le cerveau se souvient de quelque chose et les synapses entre les neurones se développent et se renforcent en lui.
Eh bien, les neuroscientifiques américains disent: lorsque le cerveau est endormi, les synapses diminuent! Ce n'est pas tout: les synapses les plus importantes et les plus puissantes ne font que se mettre en colère, mais le non-sens secondaire qui gonflait excessivement pendant les heures d'éveil perd au contraire de sa force. En conséquence, les souris (c'était leur cerveau et leurs neurones qui ont été utilisés dans les expériences) «consolident» les souvenirs: elles gardent des choses importantes dans leur mémoire et oublient les bêtises inutiles. Cependant, la masse totale et la puissance des synapses n'augmentent pratiquement pas. Ainsi, le processus peut être répété de nombreuses fois: apprendre de nouvelles choses, puis dormir, et réapprendre avec un esprit frais. Sans cette étape du sommeil, les synapses dans le cerveau de la souris se seraient développées extrêmement longtemps avant que la pauvre souris n'ait le temps de devenir sensiblement plus sage.
Les chercheurs ne se sont pas limités à une telle conclusion lapidaire, mais ont démêlé tous les principaux mécanismes moléculaires impliqués dans ce processus. Si quelqu'un s'intéresse à eux, laissez-les lire les articles originaux de Science. Et si le lecteur est déjà fatigué de nos études scientifiques, laissez-le se coucher: toutes les synapses qui ont enflé dans son cerveau en lisant l'article se dissoudront du jour au lendemain sans laisser de trace, puis il lira une autre note sur autre chose avec un esprit frais.