Коннектом. Как мозг делает нас тем, что мы есть - Себастьян Сеунг

…даже после того, как их зрительная кора «отключена»… Зрительная информация направляется не только к верхнему холмику, но и по другому пути – от сетчатки к латеральному коленчатому телу (ЛКТ) таламуса и затем к первичной зрительной коре (бродмановское поле 17). МКТ и ЛКТ – аналогичные друг другу части таламуса, обслуживающие соответственно слух и зрение. Еще в конце 1960-х годов (Sur, Garraghty, Roe, 1968) сходным образом «отключали» зрительную кору, специально повреждая ЛКТ подопытных животных. Похожие результаты получали Фрост и др. (2000) на шнайдеровских хомячках.

…зрительная кора активируется, когда он читает шрифт Брайля… Sadato et al., 1996; Cohen et al., 1997.

…подключение одного участка мозга к другому весьма избирательно. Этот принцип «экономии проводов» объясняет, почему большинство нейронных связей возникает между близлежащими нейронами, а большинство связей соединяет близлежащие области. Можно вывести из этого следующий постулат: коннектом образуется с использованием «проводов» (аксонов и дендритов) минимальной возможной длины. Теоретики применяли этот принцип, объясняя, почему соседние нейроны, как правило, обладают сходными функциями и почему это правило иногда нарушается из-за нарушения непрерывности кортикальных карт. (См.: Chklovskii, Koulakov, 2004.) Экономия проводов – важный принцип, которому следуют конструкторы-электротехники. В частности, иногда им нужно ухитриться разместить транзисторы на поверхности кремниевой платы так, чтобы минимизировать длину проводов, необходимых для осуществления нужных связей.

…это должно ограничивать возможности изменений. Вспомним уже упоминавшиеся рассуждения о памяти: согласно одной из гипотез, связи нейронов так разреженны, поскольку связанность «всех со всеми» стала бы пустой тратой пространства и других ресурсов. Предполагаю, что такая разреженность связей ограничивает возможности нейронов накапливать новые ассоциации, а рекомбинация связей обновляет этот потенциал.

Ни один такой ребенок так и не научился говорить. Данный критический период относится лишь к первому языку. Второй язык тоже лучше изучать еще до наступления половой зрелости, но для взрослого человека в его освоении нет ничего невозможного.

…жизнь Джени совершила трагический поворот. Jones, 1995.

…никогда не научится правильно строить фразу. Rymer, 1994.

Антонелла Антонини и Майкл Страйкер. Antonini, Stryker, 1993, 1996. Они изучали аксоны, идущие к зрительной зоне V1 от ЛКТ – части мозга, описанной выше.

…если монокулярную депривацию оборвать на ранней, а не на поздней стадии. Впрочем, эти результаты не до конца объясняют существование критического периода для развития зрения. Бинокулярная депривация приводит к формированию аномальной зрительной системы, но аксоны ЛКТ, соответствующие обоим глазам, остаются при этом нормальными, они могут быть даже больше нормы. Возможно, при этом затрагиваются какие-то иные типы связей, но Антонини со Страйкером не сумели этого увидеть.

…Гринаф и его коллеги. Greenough, Black, Wallace, 1987.

…провел в 1897 году американский психолог Джордж Стрэтт он. Stratton, 1897a, 1897b.

…не позволяют при этом видеть свою указывающую руку. Bock, Kommerell, 1986.

…смещение в направлении, согласующемся с «кривобоким» поведением. Knudsen, Knudsen, 1990.

Принцип Кеннарда обобщает эти наблюдения… Schneider, 1979.

…исключения из этого правила хорошо известны. К примеру, если повреждение мозга случается на ранней стадии развития (всего через несколько дней после рождения ребенка), его последствия могут позже проявиться еще острее (Kolb, Gibb, 2007). Более строгая и осторожная формулировка: чем раньше происходит повреждение мозга, тем обширнее его реорганизация. Такая реорганизация может успешно восстановить затронутую функцию, а может и не восстановить.

…новые нейронные ветви могут расти и у взрослых. Yamah achi et al., 2009.

…все предыдущие годы страдала стереослепотой…

В двух летнем возрасте Сьюзен Барри сделали операцию по коррекции косоглазия. Если бы операцию провели позже, совершенно неизвестно, насколько эффективными оказались бы все эти глазные упражнения во взрослые годы.

…разработано несколько методик лечения… Vetencourt et al., 2008; He et al., 2006; Sale et al., 2007.

…дальнейшие эксперименты вселяют некоторый оптимизм. Linkenhoker, Knudsen, 2002.

…мозговые травмы по-своему облегчают переподключение мозга… Carmichael, 2006.

…более тонкие разновидности переподключения… В экспериментах Кнудсена наблюдали переподключение при изменении самим мозгом карты нижнего холмика. Можно попытаться использовать такую же стратегию, изучая сенсорные и моторные области коры, где имеются, как правило, аналогичные карты. Многие другие области мозга организованы сложнее, к ним нельзя применить такие сравнительно простые карты, поэтому переподключение в них труднее обнаружить.

…в мозгу млекопитающих не возникает новых нейронов после рождения… Эту догму автор еще больше закрепил в: Rakic, 1985.

Элизабет Гулд. Gould et al., 1999.

…объявить «самым потрясающим» за всё десятилетие. Blakeslee, 2000.

…по способности к самовосстановлению лидирует печень… Taub, 2004.

Неокортекс, похоже, действительно следует максиме «У взрослых не появляются новые нейроны». Большинство экспериментальных подтверждений этой максимы получено благодаря опытам на обезьянах, но ученые (Bhardwaj et al., 2006) параллельно изучали и человеческий мозг.

…гиппокампе и обонятельной луковице. Kornack, Rakic, 1999, 2001. Появление новых нейронов в этих частях мозга у взрослых крыс продемонстрировал Джозеф Альтман (Joseph Altman) в 1960-е годы, но его пионерские исследования остались почти не замеченными в научном мире.

…гиппокамп – своего рода «ворота» памяти. Kempermann, 2002.

…чтобы лучше запоминать запахи. Lledo, Alonso, Grubb, 2006.

…появляется на свет со сросшимися пальцами… Flatt, 2005.

…примерно одно и то же число нейронов умерло и уцелело. Cowan et al., 1984.

Не расточительство ли это – создавать так много нейронов, а потом уничтожать их? Buss, Sun, Oppenheim, 2006.

…такие процессы, проходящие в зрелом мозге, я буду называть регенерацией. Нейробиологи, употребляя термин «регенерация», обычно имеют в виду отрастание аксонов после их повреждения, но это (как и сходные процессы изменения межнейронных связей) я называю переподключением. Я использую термин «регенерация» в значении, типичном для биологии, где он относится к созданию и исчезновению клеток.

…начиная с шестидесятых годов… Гросс (Gross, 2000) дает обзор таких сообщений и рассуждает о том, почему на них обращали мало внимания.

…содержатся какие-то зерна истины… Корнак и Ракис (Kornack, Rakic, 2001) обвиняли Гулд в том, что она ошибочно приняла за нейроны те клетки, которые в действительности нейронами не являются. Многие разновидности мозговых клеток не относятся к нейронам.

…более естественные условия жизни будут способствовать росту обучаемости и пластичности… Некоторые специалисты утверждают, что эксперименты Розенцвейга демонстрируют следствия депривации, а не обогащения среды. Хорошенькие клетушки с игрушками и товарищами негоже считать «обогащенной средой», поскольку они лишь облегчают депривацию, от которой страдает крыса и в «обогащенной», и в обычной лабораторной клетке. Просто вторая являет собой совсем уж «обедненную» среду по сравнению с естественной средой обитания крысы.

…повреждение неокортекса «привлекает» новорожденные нейроны, мигрирующие в зону повреждения… Carmichael, 2006.

Глава 8. Видеть – значит верить

…Розалинд Франклин, Джеймсу Уотсону и Фрэнсису Крику… Уотсон и Крик использовали данные кристаллографа Розалинд Крик. Из-за своей безвременной кончины она на смогла разделить с ними Нобелевскую премию.

…не до конца осознал его важность. Левенгук сообщил о своих наблюдениях сперматозоидов в письме к президенту лондонского Королевского научного общества. Несколько смущенный темой послания, он подчеркивал, что образец получен естественным и законным путем, на собственном брачном ложе ученого. Он заклинал президента не предавать письмо огласке, если тот сочтет его оскорбительным (Ruestow, 1983).

…устройства Левенгука десятикратно улучшили этот показатель с помощью всего одной линзы, но очень мощной. Форд (Ford, 1985) излагает историю однолинзового микроскопа, заявляя, что Левенгук изготавливал лучшие в тогдашнем мире линзы, позволяя расплавленному стеклу застывать в форме небольших шариков. Рустоу (Ruestow, 1996) отмечает, что Левенгук делал линзы и более стандартным методом – попросту шлифуя стекло (как голландец и уверял в своих статьях).