Les parents et les enseignants qui lisent beaucoup à haute voix et discutent de ce qu'ils lisent avec leurs enfants accélèrent et stimulent leur développement mental (des enfants).
Les neurones du cerveau se forment tout au long de la vie, contrairement au mythe autrefois répandu selon lequel les cellules nerveuses ne se régénèrent pas.
Pour que cette éducation ait lieu, vous devez constamment "charger" votre cerveau, obtenir de nouvelles impressions.
Chez les gauchers et les personnes à double maniement, le corps calleux dans le cerveau est en moyenne 11% plus grand que chez les droitiers.
Le corps calleux est une formation spéciale composée de 200 à 250 millions de fibres nerveuses reliant les hémisphères gauche et droit - une sorte de bus de données.
Le cerveau grossit jusqu'à 18 ans en moyenne.
Si un enfant se trouve dans un environnement qui stimule son développement, il sera 25 % meilleur pour assimiler les informations plus tard dans la vie. À l'inverse, un habitat primitif réduit les capacités d'apprentissage du même 25 %.
Le cerveau d'une personne créative fonctionne dans un mode spécial, contrairement à la "biscotte" technogénique
Une étude intéressante a été menée à New York, selon laquelle les étudiants qui excluaient les aliments aux arômes artificiels et aux conservateurs de leur alimentation avaient en moyenne un QI supérieur de 14 % à leurs camarades moins pointilleux. Ici, cependant, il n'est pas clair si l'augmentation du QI a provoqué le rejet des aliments synthétiques ou si l'absence de saveurs a provoqué une augmentation du QI. Je voudrais croire que la seconde.
Le cerveau humain a un désir inné de connaissance, c'est-à-dire de curiosité. Mais en l'absence de stimulation, ce désir disparaît rapidement, laissant place à l'ennui.
Une autre étude a montré que l'étude de nouvelles choses et phénomènes entraîne une modification rapide de la structure de l'activité cérébrale, et ce même après une semaine d'entraînement.
La musique améliore l'apprentissage. Le plus efficace est une mélodie de fond légère, en particulier la musique classique.
Il y a deux amygdales dans le cerveau (une dans chaque hémisphère) qui sont responsables de notre capacité à lire les visages des autres et à comprendre ce qu'ils ressentent.
La capacité d'apprendre et de se souvenir est appelée mémoire déclarative, par opposition aux souvenirs directs, elle se "localise" dans une autre partie du cerveau.
L'odeur vous permet de mieux absorber les connaissances. Une étude a montré que combiner l'apprentissage avec certains parfums améliore le processus de mémorisation.
Chaque fois que vous vous souvenez de quelque chose, une nouvelle connexion se forme dans votre cerveau.
La mémoire est fortement associée aux associations, de sorte que la méthode d'apprentissage associative est très efficace. Les associations sont des connexions entre divers phénomènes, concepts, etc.
On pense que le cerveau organise les souvenirs pendant le sommeil.
Le manque de sommeil nuit à la capacité de mémorisation.
La mémoire à court terme est associée à des interactions électrochimiques à court terme dans le cerveau, et la mémoire à long terme est associée à un changement dans la structure des connexions entre les neurones.
Chaque fois que nous clignons des yeux, notre cerveau « se souvient » de l'image et la conserve jusqu'à ce que de nouvelles informations visuelles commencent à circuler.
Si ce phénomène n'existait pas, alors en clignotant, il faudrait réexaminer l'environnement.
Il semblerait, quoi de plus facile que de rire ? Il s'avère que ce processus nécessite l'activité d'au moins cinq zones du cerveau - le côté gauche du cortex cérébral, qui analyse la phrase et la démonte. Après cela, une vaste partie du lobe frontal, responsable du comportement social, entre en jeu. De plus, l'hémisphère droit analyse le sens de la blague, "y entre". Ensuite, le lobe occipital déclenche et traite les signaux visuels, ou comment les autres réagissent à une blague. Et enfin, les zones motrices du cerveau envoient un signal aux muscles correspondants, provoquant des sons caractéristiques.
On ne sait toujours pas exactement pourquoi nous bâillons, et pourquoi le bâillement est si contagieux. Selon une hypothèse, le bâillement antérieur était en quelque sorte un rituel social, donc les parties les plus profondes de notre travail subconscient, provoquant le bâillement et «répondant» au bâillement des autres.
Au fil du temps, la fonction du bâillement est devenue purement décorative, se transformant en vestige.
Harvard possède une banque de cerveaux qui contient plus de 7 000 copies du cerveau humain pour la recherche.
Les dessins animés de Disney sont une démonstration claire de divers troubles nerveux - leurs personnages ronflent souvent, font des cauchemars et somnambulent.
Il a été estimé qu'une personne moyenne a 70 000 pensées par jour.
L'ancien philosophe grec Aristote croyait que la pensée et la conscience sont situées dans le cœur.
Le fonctionnement du cerveau est influencé par de nombreux facteurs, même la gravité. Il a été établi que dans des conditions d'apesanteur, la nature de l'interaction des neurones dans le cerveau change.
Dans les drames de Shakespeare, le mot "cerveau" apparaît 66 fois.
Les archéologues ont trouvé des preuves que la chirurgie cérébrale primitive était pratiquée en 2000 av. Certes, ils se limitaient à faire des trous dans le crâne pour réduire la pression intracrânienne.
Le cerveau est composé aux trois quarts d'eau ordinaire.
L'idée que nous utilisons 10% de notre capacité cérébrale est un mythe. Même avec une activité relativement simple, tous ses domaines sont concernés.
Le poids moyen du cerveau humain est de 1300 grammes
Le cerveau traite les signaux de douleur de plusieurs milliers de récepteurs de la douleur, mais en même temps, il ne possède pas de cellules sensibles à la douleur, il ne la « ressent » donc pas.
Que sait la science du cerveau ?
Membre correspondant de l'Académie russe des sciences S. V. Medvedev
Malgré toutes les réalisations de la science moderne, le cerveau humain reste l'objet le plus mystérieux. À l'aide de l'équipement de pointe le plus complexe, les scientifiques de l'Institut du cerveau humain de l'Académie des sciences de Russie ont pu «pénétrer» dans les profondeurs du cerveau sans perturber son travail et découvrir comment les informations sont stockées, la parole est traité, comment les émotions sont formées. Ces études aident non seulement à comprendre comment le cerveau exécute ses fonctions mentales les plus importantes, mais aussi à développer des méthodes de traitement des personnes chez qui elles sont altérées. À propos de ces travaux et d'autres de l'Institut du cerveau humain, son directeur S.V. Medvedev.
Cerveau contre cerveau - qui gagne ?
Le problème de l'étude du cerveau humain, la relation entre le cerveau et la psyché, est l'un des problèmes les plus passionnants qui se soit jamais posé en science. Pour la première fois, le but est de connaître quelque chose d'égal en complexité à l'instrument même de la cognition. Après tout, tout ce qui a été étudié jusqu'à présent - l'atome, la galaxie et le cerveau d'un animal - était plus simple que le cerveau humain. D'un point de vue philosophique, on ne sait pas si une solution à ce problème est en principe possible. Après tout, outre les instruments et les méthodes, notre cerveau humain reste le principal moyen de comprendre le cerveau. Habituellement, un appareil qui étudie un phénomène ou un objet est plus compliqué que cet objet, dans ce cas, nous essayons d'agir sur un pied d'égalité - cerveau contre cerveau.
L'énormité de la tâche a attiré beaucoup de grands esprits : Hippocrate, Aristote, Descartes et bien d'autres ont parlé des principes du cerveau.
Au siècle dernier, les zones du cerveau responsables de la parole ont été découvertes - d'après les découvreurs, elles sont appelées zones de Broca et de Wernicke. Cependant, la véritable étude scientifique du cerveau a commencé avec les travaux de notre brillant compatriote I.M. Sechenov. Suivant - V.M. Bekhterev, I.P. Pavlov ... Ici, je vais arrêter d'énumérer les noms, car il existe de nombreux chercheurs exceptionnels sur le cerveau au XXe siècle, et le danger de manquer quelqu'un est trop grand (surtout de la part des vivants, à Dieu ne plaise). De grandes découvertes ont été faites, mais les possibilités des méthodes d'alors pour l'étude des fonctions humaines sont très limitées : tests psychologiques, observations cliniques, et depuis les années trente l'électroencéphalogramme. C'est comme essayer de savoir comment fonctionne un téléviseur par le bourdonnement des lampes et des transformateurs ou par la température du boîtier, ou essayer de comprendre le rôle de ses blocs constitutifs, en fonction de ce qui arrive au téléviseur si ce bloc est cassé.
Pourtant, la structure du cerveau, sa morphologie, ont déjà été assez bien étudiées. Mais les idées sur le fonctionnement des cellules nerveuses individuelles étaient très sommaires. Ainsi, il y avait un manque de connaissances complètes sur les éléments constitutifs du cerveau et les outils nécessaires à leur étude.
Deux percées dans la recherche sur le cerveau humain
En fait, la première percée dans la connaissance du cerveau humain a été associée à l'utilisation de la méthode des électrodes implantées à long terme et à court terme pour le diagnostic et le traitement des patients. Dans le même temps, les scientifiques ont commencé à comprendre comment un neurone individuel fonctionne, comment l'information est transmise de neurone à neurone et le long du nerf. Dans notre pays, le premier à travailler en contact direct avec le cerveau humain fut l'académicien N.P. Bekhtereva et son personnel.
Ainsi, des données ont été obtenues sur la vie de zones individuelles du cerveau, sur le rapport de ses sections les plus importantes - le cortex et le sous-cortex, et bien d'autres. Cependant, le cerveau est constitué de dizaines de milliards de neurones, et à l'aide d'électrodes, seules des dizaines peuvent être observées, et même alors, pas les cellules nécessaires à la recherche, mais celles qui se trouvent à côté de l'électrode thérapeutique, tombent souvent dans le champ de vision des chercheurs.
Pendant ce temps, le monde subissait une révolution technologique. De nouvelles capacités de calcul ont permis d'amener l'étude des fonctions cérébrales supérieures à l'aide de l'électroencéphalographie et des potentiels évoqués à un nouveau niveau. De nouvelles méthodes sont également apparues pour « regarder à l'intérieur » du cerveau : la magnétoencéphalographie, l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle et la tomographie par émission de positrons. Tout cela a créé les bases d'une nouvelle percée. C'est vraiment arrivé au milieu des années quatre-vingt.
A cette époque, l'intérêt scientifique et la possibilité de sa satisfaction coïncidaient. Apparemment, donc, le Congrès américain a déclaré que les années 90 étaient une décennie d'étude du cerveau humain. Cette initiative est rapidement devenue internationale. Aujourd'hui, partout dans le monde, des centaines des meilleurs laboratoires travaillent sur l'étude du cerveau humain.
Je dois dire qu'à cette époque, dans nos échelons supérieurs du pouvoir, il y avait beaucoup de gens intelligents qui soutenaient l'État. Par conséquent, dans notre pays, ils ont compris la nécessité d'étudier le cerveau humain et ont suggéré que, sur la base d'une équipe créée et dirigée par l'académicien Bekhtereva, j'organise un centre scientifique de recherche sur le cerveau - l'Institut du cerveau humain de la Russie Académie des Sciences.
L'activité principale de l'institut est la recherche fondamentale sur l'organisation du cerveau humain et ses fonctions mentales complexes - parole, émotions, attention, mémoire. Mais pas seulement. Dans le même temps, les scientifiques doivent rechercher des méthodes de traitement des patients chez qui ces fonctions importantes sont altérées. La combinaison de la recherche fondamentale et du travail pratique avec les patients était l'un des principes de base de l'institut, développé par sa directrice scientifique Natalya Petrovna Bekhtereva.
Il est inacceptable d'expérimenter sur des humains. Par conséquent, la plupart des recherches sur le cerveau sont effectuées sur des animaux. Cependant, il existe des phénomènes qui ne peuvent être étudiés que chez l'homme. Par exemple, un jeune employé de mon laboratoire soutient actuellement sa thèse sur le traitement de la parole, son orthographe et sa syntaxe dans diverses structures cérébrales. Convenez qu'il est difficile d'étudier sur un rat. L'institut se concentre spécifiquement sur la recherche de ce qui ne peut pas être étudié chez les animaux. Nous menons des études psychophysiologiques sur des volontaires en utilisant la technique dite non invasive, sans « pénétrer » à l'intérieur du cerveau et sans causer de gêne particulière à la personne. C'est ainsi, par exemple, que sont réalisés des examens tomographiques ou une cartographie cérébrale par électroencéphalographie.
Mais il arrive qu'une maladie ou un accident "met en place une expérience" sur le cerveau humain - par exemple, la parole ou la mémoire du patient est altérée. Dans cette situation, il est possible et nécessaire d'examiner les zones du cerveau dont le travail est altéré. Ou, au contraire, un morceau du cerveau est perdu ou endommagé chez le patient, et les scientifiques ont la possibilité d'étudier quelles «tâches» le cerveau ne peut pas accomplir avec une telle violation.
Mais le simple fait d'observer de tels patients est, pour le moins, contraire à l'éthique, et notre institut non seulement examine les patients atteints de diverses lésions cérébrales, mais les aide également, notamment à l'aide des dernières méthodes de traitement développées par nos employés. A cet effet, l'institut dispose d'une clinique de 160 lits. Deux tâches - la recherche et le traitement - sont inextricablement liées dans le travail de nos employés.
Nous avons d'excellents médecins et infirmières hautement qualifiés. Il est impossible de s'en passer - après tout, nous sommes à la pointe de la science et les plus hautes qualifications sont nécessaires pour mettre en œuvre de nouvelles méthodes. Presque tous les laboratoires de l'institut sont fermés aux services de la clinique, ce qui est la clé de l'émergence continue de nouvelles approches. En plus des méthodes de traitement standard, nous effectuons un traitement chirurgical de l'épilepsie et du parkinsonisme, des opérations psychochirurgicales, un traitement du tissu cérébral par stimulation magnétique, un traitement de l'aphasie par stimulation électrique, et bien plus encore. Les patients graves se trouvent à la clinique et il est parfois possible de les aider dans des cas considérés comme désespérés. Bien sûr, ce n'est pas toujours possible. En général, quand vous entendez des garanties illimitées dans le traitement des personnes, cela soulève de très sérieux doutes.
Les jours de semaine et les meilleures heures des laboratoires
Chaque laboratoire a ses propres réalisations. Par exemple, le laboratoire dirigé par le professeur V.A. Ilyukhin, mène des développements dans le domaine de la neurophysiologie des états fonctionnels du cerveau.
Ce que c'est? Je vais essayer d'expliquer avec un exemple simple. Chacun sait qu'une même phrase est parfois perçue par une personne de manières diamétralement opposées, selon l'état dans lequel elle se trouve : malade ou en bonne santé, excitée ou calme. Ceci est similaire à la façon dont la même note, prise, par exemple, d'un orgue, a un timbre différent selon le registre. Notre cerveau et notre corps sont le système multi-registre le plus complexe, où le rôle du registre est joué par la condition humaine. On peut dire que toute la gamme des relations entre une personne et son environnement est déterminée par son état fonctionnel. Il détermine à la fois la possibilité d'une "panne" de l'opérateur au niveau du panneau de commande d'une machine complexe et la réaction du patient au médicament pris.
Dans le laboratoire du professeur Ilyukhina, les états fonctionnels sont étudiés, ainsi que les paramètres par lesquels ils sont déterminés, comment ces paramètres et les états eux-mêmes dépendent des systèmes de régulation du corps, comment les influences externes et internes changent d'état, provoquant parfois des maladies, et comment, à leur tour, les états du cerveau et du corps affectent l'évolution de la maladie et l'effet des médicaments. Avec l'aide des résultats obtenus, il est possible de faire le bon choix entre d'autres moyens de traitement. La détermination des capacités d'adaptation d'une personne est également en cours: sa stabilité sous tout effet thérapeutique, stress.
Le laboratoire de neuroimmunologie est engagé dans une tâche très importante. Les violations de l'immunorégulation entraînent souvent de graves maladies du cerveau. Cette condition doit être diagnostiquée et traitée - immunocorrection. Un exemple typique de maladie neuro-immune est la sclérose en plaques, qui est étudiée à l'institut par un laboratoire dirigé par le professeur I.D. Stolyarov. Il n'y a pas si longtemps, il a rejoint le conseil d'administration du Comité européen pour la recherche et le traitement de la sclérose en plaques.
Au XXe siècle, l'homme a commencé à changer activement le monde qui l'entourait, célébrant la victoire sur la nature, mais il s'est avéré qu'il était trop tôt pour célébrer: en même temps, les problèmes créés par l'homme lui-même, le soi-disant homme -faites, sont exacerbées. Nous vivons sous l'influence de champs magnétiques, à la lumière de lampes à gaz clignotantes, nous regardons un écran d'ordinateur pendant des heures, nous parlons sur un téléphone portable... Tout cela est loin d'être indifférent au corps humain : par exemple, il est bien connu que la lumière clignotante peut provoquer une crise d'épilepsie. Les dommages causés au cerveau peuvent être réparés par le simple fait de fermer un œil. Afin de réduire considérablement "l'effet nocif" du radiotéléphone (d'ailleurs, cela n'a pas encore été définitivement prouvé), vous pouvez simplement modifier sa conception afin que l'antenne soit dirigée vers le bas et que le cerveau ne soit pas irradié. Ces études sont réalisées par un laboratoire dirigé par le Docteur en Sciences Médicales E.B. Lyskova. Par exemple, lui et ses collaborateurs ont montré que l'exposition à un champ magnétique alternatif affecte négativement le processus d'apprentissage.
Au niveau des cellules, le travail du cerveau est associé aux transformations chimiques de diverses substances, d'où les résultats obtenus dans le laboratoire de neurobiologie moléculaire, dirigé par le professeur S.A. Dambinova. Les employés de ce laboratoire développent de nouvelles méthodes de diagnostic des maladies du cerveau, à la recherche de produits chimiques de nature protéique capables de normaliser les troubles du tissu cérébral dans le parkinsonisme, l'épilepsie, la toxicomanie et l'alcoolisme. Il s'est avéré que la consommation de drogues et d'alcool entraîne la destruction des cellules nerveuses. Leurs fragments, pénétrant dans la circulation sanguine, incitent le système immunitaire à produire des soi-disant "auto-anticorps". Les "auto-anticorps" restent longtemps dans le sang, même chez les personnes qui ont arrêté de consommer de la drogue. Il s'agit d'une sorte de mémoire corporelle qui stocke des informations sur la consommation de drogues. Si vous mesurez la quantité d'auto-anticorps dirigés contre des fragments spécifiques de cellules nerveuses dans le sang d'une personne, vous pouvez poser un diagnostic de "toxicomanie" même plusieurs années après que la personne a cessé de consommer de la drogue.
Est-il possible de « rééduquer » les cellules nerveuses ?
L'une des directions les plus modernes du travail de l'institut est la stéréotaxie. Il s'agit d'une technologie médicale qui offre la possibilité d'un accès peu traumatisant, économe et ciblé aux structures profondes du cerveau et d'un impact dosé sur celles-ci. C'est la neurochirurgie du futur. Au lieu d'interventions neurochirurgicales «ouvertes», lorsqu'une grande trépanation est effectuée pour atteindre le cerveau, des effets peu traumatiques et épargnants sur le cerveau sont offerts.
Dans les pays développés, principalement aux États-Unis, la stéréotaxie clinique a pris sa juste place en neurochirurgie. Aux États-Unis, environ 300 neurochirurgiens, membres de l'American Stereotaxic Society, travaillent aujourd'hui dans ce domaine. La base de la stéréotaxie est constituée d'instruments mathématiques et de précision qui permettent une immersion ciblée dans le cerveau d'instruments fins. Ils vous permettent de "regarder" dans le cerveau d'une personne vivante. Dans ce cas, la tomographie par émission de positrons, l'imagerie par résonance magnétique et la tomographie à rayons X informatisée sont utilisées. "La stéréotaxie est une mesure de la maturité méthodologique de la neurochirurgie" - l'opinion du regretté neurochirurgien L.V. Abrakova. Pour la méthode de traitement stéréotaxique, il est très important de connaître le rôle des «points» individuels dans le cerveau humain, de comprendre leur interaction, de savoir où et ce qui doit être changé exactement dans le cerveau pour traiter une maladie particulière.
L'Institut dispose d'un laboratoire de méthodes stéréotaxiques, dirigé par un docteur en sciences médicales, lauréat du prix d'État de l'URSS A.D. Anitchkov. Il s'agit essentiellement du principal centre stéréotaxique de Russie. Ici, la direction la plus moderne est née - la stéréotaxie informatique avec logiciel et support mathématique, qui est réalisée sur un ordinateur électronique. Avant nos développements, les calculs stéréotaxiques étaient effectués manuellement par les neurochirurgiens pendant l'opération, mais maintenant nous avons développé des dizaines de dispositifs stéréotaxiques ; certains ont été testés cliniquement et sont capables de résoudre les problèmes les plus complexes. En collaboration avec des collègues de l'Institut central de recherche Elektropribor, un système stéréotaxique informatisé a été créé et pour la première fois en Russie est produit en série, qui surpasse les modèles étrangers similaires dans un certain nombre d'indicateurs clés. Comme l'a dit un auteur inconnu, "enfin, les timides rayons de la civilisation ont illuminé nos sombres cavernes".
Dans notre institut, la stéréotaxie est utilisée dans le traitement des patients souffrant de troubles moteurs (parkinsonisme, maladie de Parkinson, chorée de Huntington, et autres), d'épilepsie, de douleurs incontrôlables (en particulier, le syndrome de la douleur fantôme), et de certains troubles mentaux. De plus, la stéréotaxie est utilisée pour clarifier le diagnostic et le traitement de certaines tumeurs cérébrales, pour traiter les hématomes, les abcès et les kystes cérébraux. Les interventions stéréotaxiques (comme toutes les autres interventions neurochirurgicales) ne sont proposées au patient que si toutes les possibilités de traitement médicamenteux ont été épuisées et que la maladie elle-même menace la santé du patient ou le handicape, le rend asocial. Toutes les opérations sont effectuées uniquement avec le consentement du patient et de ses proches, après consultation de spécialistes dans divers domaines.
Il existe deux types de stéréotaxie. Le premier, non fonctionnel, est utilisé lorsqu'il existe une sorte de lésion organique dans les profondeurs du cerveau, comme une tumeur. S'il est retiré à l'aide de la technologie conventionnelle, des structures saines du cerveau qui remplissent des fonctions importantes devront être affectées et le patient peut être accidentellement blessé, parfois même incompatible avec la vie. Supposons que la tumeur soit clairement visible à l'aide de tomographes à résonance magnétique et à émission de positrons. Ensuite, il est possible de calculer ses coordonnées et d'introduire des substances radioactives à l'aide d'une sonde mince peu traumatisante, qui brûlera la tumeur et se désintégrera en peu de temps. Les dommages lors du passage à travers le tissu cérébral sont minimes et la tumeur sera détruite. Nous avons déjà effectué plusieurs opérations de ce type, d'anciens patients sont toujours en vie, bien qu'avec les méthodes de traitement traditionnelles, ils n'avaient aucun espoir.
L'essence de cette méthode est que nous éliminons le "défaut", que nous voyons clairement. La tâche principale est de décider comment y accéder, quel chemin choisir pour ne pas toucher aux zones importantes, quelle méthode choisir pour éliminer le "défaut".
La situation est fondamentalement différente avec la stéréotaxie « fonctionnelle », également utilisée dans le traitement des maladies mentales. La cause de la maladie est souvent qu'un petit groupe de cellules nerveuses ou plusieurs de ces groupes ne fonctionnent pas correctement. Soit ils ne libèrent pas les substances nécessaires, soit ils en libèrent trop. Les cellules peuvent être pathologiquement excitées, puis elles stimulent la « mauvaise » activité d'autres cellules saines. Ces cellules « perdues » doivent être retrouvées et soit détruites, soit isolées, soit « rééduquées » à l'aide d'une stimulation électrique. Dans une telle situation, il est impossible de « voir » la zone touchée. Il faut la calculer purement théoriquement, comme les astronomes ont calculé l'orbite de Neptune.
C'est ici que les connaissances fondamentales sur les principes du cerveau, sur l'interaction de ses parties, sur le rôle fonctionnel de chaque partie du cerveau sont particulièrement importantes pour nous. Nous utilisons les résultats de la neurologie stéréotaxique, une nouvelle direction développée à l'institut par feu le professeur V.M. Smirnov. La neurologie stéréotaxique est « de premier ordre », cependant, c'est dans cette voie qu'il faut chercher la possibilité de traiter de nombreuses maladies graves, y compris mentales.
Les résultats de nos recherches et les données d'autres laboratoires indiquent que pratiquement toute activité mentale, même très complexe, du cerveau est assurée par un système réparti dans l'espace et variable dans le temps, constitué de liens plus ou moins rigides. Il est clair qu'il est très difficile d'intervenir dans le fonctionnement d'un tel système. Néanmoins, maintenant nous savons comment faire : par exemple, nous pouvons créer un nouveau centre de la parole pour remplacer celui qui a été détruit lors d'une blessure.
Dans ce cas, une sorte de « rééducation » des cellules nerveuses se produit. Le fait est qu'il y a des cellules nerveuses qui sont prêtes pour leur travail dès la naissance, mais il y en a d'autres qui sont «éduquées» dans le processus de développement humain. En apprenant à effectuer certaines tâches, ils en oublient d'autres, mais pas pour toujours. Même après avoir réussi la "spécialisation", ils sont en principe capables d'assumer l'exécution de certaines autres tâches, ils peuvent travailler d'une manière différente. Par conséquent, vous pouvez essayer de les forcer à reprendre le travail des cellules nerveuses perdues, pour les remplacer.
Les neurones du cerveau fonctionnent comme l'équipe d'un navire : l'un est bon pour naviguer, l'autre est bon pour tirer, le troisième est bon pour cuisiner. Mais même un tireur peut apprendre à cuisiner du bortsch, et la coca peut apprendre à viser avec une arme à feu. Il suffit de leur expliquer comment c'est fait. En principe, il s'agit d'un mécanisme naturel : si une lésion cérébrale survient chez un enfant, ses cellules nerveuses « réapprennent » spontanément. Chez l'adulte, il est nécessaire d'utiliser des méthodes spéciales pour « réapprendre » les cellules.
C'est ce que font les chercheurs - ils essaient de stimuler certaines cellules nerveuses pour qu'elles fassent le travail d'autres qui ne peuvent plus être restaurées. De bons résultats ont déjà été obtenus dans ce sens : par exemple, certains patients présentant une altération de l'aire de Broca, responsable de la formation de la parole, ont appris à reparler.
Un autre exemple est l'effet thérapeutique des opérations psychochirurgicales visant à "désactiver" les structures de la zone cérébrale appelée système limbique. Dans diverses maladies dans différentes zones du cerveau, un flux d'impulsions pathologiques se produit qui circule le long des voies nerveuses. Ces impulsions apparaissent à la suite d'une activité accrue des zones cérébrales, et ce mécanisme conduit à un certain nombre de maladies chroniques du système nerveux, telles que le parkinsonisme, l'épilepsie et les troubles obsessionnels compulsifs. Les voies par lesquelles passe la circulation des impulsions pathologiques doivent être trouvées et « éteintes » avec le moins de parcimonie possible.
Ces dernières années, plusieurs centaines (en particulier aux États-Unis) d'interventions psychochirurgicales stéréotaxiques ont été réalisées pour traiter des patients souffrant de certains troubles mentaux (principalement des troubles obsessionnels compulsifs), pour lesquels les méthodes de traitement non chirurgicales se sont révélées inefficaces. Selon certains narcologues, la toxicomanie peut également être considérée comme une sorte de ce type de trouble. Par conséquent, en cas d'inefficacité du traitement médicamenteux, une intervention stéréotaxique peut être recommandée.
Détecteur d'erreur
Une direction très importante du travail de l'institut est l'étude des fonctions cérébrales supérieures : l'attention, la mémoire, la pensée, la parole et les émotions. Plusieurs laboratoires traitent de ces problèmes, dont celui que je dirige, le laboratoire de l'académicien N.P. Bekhtereva, laboratoire du docteur en sciences biologiques Yu.D. Kropotov.
Les fonctions cérébrales propres à l'homme sont étudiées selon différentes approches : un électroencéphalogramme « normal » est utilisé, mais à un nouveau niveau de cartographie cérébrale, l'étude des potentiels évoqués, l'enregistrement de ces processus ainsi que l'activité impulsionnelle des neurones en contact direct avec le tissu cérébral - des électrodes et des équipements implantés sont utilisés pour cette tomographie par émission de positrons.
Oeuvres de l'académicien N.P. Bekhtereva dans ce domaine a été largement couvert par la presse scientifique et scientifique populaire. Elle a commencé une étude systématique des processus mentaux dans le cerveau même lorsque la plupart des scientifiques le considéraient comme presque inconnaissable, une question d'un avenir lointain. Il est bon qu'au moins en science la vérité ne dépende pas de la position de la majorité. Beaucoup de ceux qui niaient la possibilité de telles études les considèrent maintenant comme une priorité.
Dans le cadre de cet article, nous ne pouvons citer que les résultats les plus intéressants, comme le détecteur d'erreur. Chacun de nous a fait l'expérience de son travail. Imaginez que vous avez quitté la maison et que déjà dans la rue un sentiment étrange commence à vous tourmenter - quelque chose ne va pas. Tu reviens - tu as raison, tu as oublié d'éteindre la lumière dans la salle de bain. Autrement dit, vous avez oublié d'effectuer l'action habituelle et stéréotypée - appuyer sur l'interrupteur, et cette omission a automatiquement activé le mécanisme de contrôle dans le cerveau. Ce mécanisme a été découvert par N.P. Bekhtereva et son personnel. Malgré le fait que les résultats aient été publiés dans des revues scientifiques, y compris étrangères, ils sont aujourd'hui « redécouverts » en Occident par des personnes qui connaissent les travaux de nos scientifiques, mais ne dédaignent pas de leur emprunter directement. La disparition d'une grande puissance a également conduit au fait qu'il y a plus de cas de plagiat direct en science.
La détection des erreurs peut également devenir une maladie lorsque ce mécanisme fonctionne plus que nécessaire, et il semble toujours à une personne qu'elle a oublié quelque chose.
De manière générale, le processus de déclenchement des émotions au niveau du cerveau nous est également clair aujourd'hui. Pourquoi une personne y fait-elle face, alors que l'autre « coule », ne peut pas sortir du cercle vicieux du même type d'expériences ? Il s'est avéré que chez une personne «stable», les modifications du métabolisme dans le cerveau, associées, par exemple, au deuil, sont nécessairement compensées par des modifications du métabolisme dans d'autres structures dirigées dans la direction opposée. Chez une personne "instable", cette compensation est violée.
Qui est responsable de la grammaire ?
Un domaine de travail très important est la soi-disant microcartographie du cerveau. Dans notre recherche conjointe, même des mécanismes tels que le détecteur d'exactitude grammaticale d'une phrase significative ont été découverts. Par exemple, "ruban bleu" et "ruban bleu". Le sens est clair dans les deux cas. Mais il y a un groupe de neurones « petit mais fier » qui « gonfle » lorsque la grammaire est brisée et le signale au cerveau. Pourquoi est-ce nécessaire ? Il est probable que la compréhension de la parole passe souvent d'abord par l'analyse de la grammaire (rappelez-vous le « kuzdra sombre » de l'académicien Shcherba). Si quelque chose ne va pas avec la grammaire, un signal arrive - il est nécessaire d'effectuer une analyse supplémentaire.
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Des études menées ces dernières années à l'Institut du cerveau humain de l'Académie des sciences de Russie ont permis de déterminer quelles zones du cerveau sont responsables de la compréhension des différentes caractéristiques de la parole perçues par une personne : pour la grammaire, la syntaxe, l'orthographe, et d'autres. |
Trouvé des microzones du cerveau, qui sont responsables du compte, pour faire la distinction entre les mots concrets et abstraits. Les différences dans le travail des neurones lors de la perception du mot de la langue maternelle (tasse), du quasi-mot de la langue maternelle (chokhna) et du mot d'une langue étrangère (vakht - temps en azerbaïdjanais) sont montrées.
Les neurones du cortex et les structures profondes du cerveau sont impliqués dans cette activité de différentes manières. Dans les structures profondes, on observe principalement une augmentation de la fréquence des décharges électriques, peu « liée » à une zone particulière. Ces neurones, pour ainsi dire, résolvent n'importe quel problème avec le monde entier. Image complètement différente dans le cortex cérébral. Un neurone semble dire : "Allez, les gars, taisez-vous, c'est mon affaire, et je vais le faire moi-même." Et en effet, dans tous les neurones, sauf pour certains, la fréquence des impulsions diminue, tandis que dans les «élus», elle augmente.
Grâce à la technique de la tomographie par émission de positrons (ou PET en abrégé), il est devenu possible d'étudier en détail simultanément toutes les zones du cerveau responsables de fonctions « humaines » complexes. L'essence de la méthode est qu'une petite quantité d'un isotope est introduite dans une substance impliquée dans les transformations chimiques à l'intérieur des cellules cérébrales, puis nous observons comment la distribution de cette substance change dans la région du cerveau qui nous intéresse. Si le flux de glucose avec un marqueur radioactif augmente vers cette zone, cela signifie que le métabolisme a augmenté, ce qui indique un travail accru des cellules nerveuses dans cette zone du cerveau.
Imaginez maintenant qu'une personne effectue une sorte de tâche complexe qui l'oblige à connaître les règles de l'orthographe ou de la pensée logique. En même temps, ses cellules nerveuses travaillent le plus activement dans la région du cerveau qui est précisément « responsable » de ces compétences. Le renforcement du travail des cellules nerveuses peut être enregistré à l'aide de la TEP en augmentant le flux sanguin dans la zone activée. Ainsi, il a été possible de déterminer quelles zones du cerveau sont "responsables" de la syntaxe, de l'orthographe, du sens de la parole et de la résolution d'autres problèmes. Par exemple, on connaît des zones qui s'activent lors de la présentation de mots, qu'ils aient besoin d'être lus ou non. Il existe également des zones qui s'activent pour "ne rien faire" lorsque, par exemple, une personne écoute une histoire, mais ne l'entend pas, en suivant autre chose.
Qu'est-ce que l'attention ?
Il est tout aussi important de comprendre comment l'attention "fonctionne" chez une personne. Mon laboratoire et le laboratoire de Yu.D. Kropotov. La recherche est menée conjointement avec une équipe de scientifiques dirigée par le professeur finlandais R. Naatanen, qui a découvert le mécanisme dit de l'attention involontaire. Pour comprendre de quoi nous parlons, imaginez une situation : un chasseur se faufile dans la forêt, à la recherche d'une proie. Mais lui-même est la proie d'une bête prédatrice, qu'il ne remarque pas, car il n'est réglé que pour rechercher un cerf ou un lièvre. Et soudain, un crépitement aléatoire dans les buissons, peut-être peu perceptible sur fond de gazouillis d'oiseaux et de bruit de ruisseau, détourne instantanément son attention, donne un signal : « Le danger est proche. Le mécanisme de l'attention involontaire s'est formé chez une personne dans l'Antiquité, en tant que mécanisme de sécurité, mais il fonctionne toujours: par exemple, un conducteur conduit une voiture, écoute la radio, entend les cris des enfants qui jouent dans la rue, perçoit tout les sons du monde qui l'entoure, son attention est distraite, et soudain un moteur à cognement silencieux attire instantanément son attention sur la voiture - il se rend compte que quelque chose ne va pas avec le moteur (au fait, ce phénomène est similaire à une erreur détecteur).
Ce changement d'attention fonctionne pour chaque personne. Nous avons trouvé des zones qui sont activées sur le PET lors du fonctionnement de ce mécanisme, et Yu.D. Kropotov l'a étudié en utilisant la méthode des électrodes implantées. Parfois, dans les travaux scientifiques les plus difficiles, il y a des épisodes amusants. C'est ainsi que nous avons terminé ce travail à la hâte devant un symposium très important et prestigieux. Yu.D. Kropotov et moi sommes allés au symposium pour faire des présentations, et seulement là, avec surprise et "un sentiment de profonde satisfaction", nous avons soudainement découvert que l'activation des neurones se produit dans les mêmes zones. Oui, parfois les deux assis l'un à côté de l'autre ont besoin d'aller dans un autre pays pour parler.
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Une telle expérience donne des résultats intéressants. On raconte au sujet deux histoires différentes en même temps : l'une dans l'oreille gauche, l'autre dans l'oreille droite. La photo du haut montre différentes projections du cerveau - les flèches marquent les zones activées lorsque l'attention est concentrée sur l'histoire racontée dans l'oreille gauche. L'attention du sujet "bascula" sur "l'histoire dans l'oreille droite" (photo du bas). On peut voir qu'il faut beaucoup moins d'activité cérébrale pour fixer l'attention sur "l'histoire dans l'oreille droite". Cela est dû au fait que la plupart des gens sont droitiers - ils prennent généralement le combiné avec leur main droite et le placent sur leur oreille droite. |
Si les mécanismes de l'attention involontaire sont violés, alors nous pouvons parler de la maladie. Le laboratoire de Kropotov étudie les enfants atteints d'un soi-disant trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité. Ce sont des enfants difficiles, plus souvent des garçons, qui n'arrivent pas à se concentrer sur la leçon, ils sont souvent grondés à la maison et à l'école, mais en fait ils ont besoin d'être soignés, car ils ont certains mécanismes cérébraux qui sont perturbés. Jusqu'à récemment, ce phénomène n'était pas considéré comme une maladie et les méthodes de «puissance» étaient considérées comme la meilleure méthode pour y faire face. Maintenant, nous pouvons non seulement définir cette maladie, mais également proposer des méthodes de traitement des enfants présentant un déficit de l'attention.
Cependant, je veux contrarier certains jeunes lecteurs. Toutes les farces ne sont pas associées à cette maladie, et puis ... les méthodes de "pouvoir" sont justifiées.
En plus de l'attention involontaire, il existe également une attention sélective. C'est ce qu'on appelle «l'attention à la réception», lorsque tout le monde parle en même temps et que vous ne faites que suivre l'interlocuteur, sans prêter attention aux bavardages inintéressants de votre voisin de droite. Au cours de l'expérience, on raconte des histoires au sujet: dans une oreille - l'une, dans l'autre - l'autre. On suit la réaction au récit dans l'oreille droite, puis dans l'oreille gauche et on voit sur l'écran comment l'activation des régions cérébrales change radicalement. Dans le même temps, l'activation des cellules nerveuses par histoire dans l'oreille droite est bien moindre - car la plupart des gens prennent le récepteur téléphonique dans leur main droite et l'appliquent sur leur oreille droite. Il leur est plus facile de suivre l'histoire dans l'oreille droite, ils ont moins besoin de forcer, le cerveau est moins excité.
Les secrets du cerveau attendent toujours dans les coulisses
On oublie souvent l'évidence : une personne n'est pas seulement un cerveau, mais aussi un corps. Il est impossible de comprendre le fonctionnement du cerveau sans tenir compte de la richesse de l'interaction des systèmes cérébraux avec les différents systèmes de l'organisme. Parfois, cela est évident - par exemple, la libération d'adrénaline dans le sang amène le cerveau à passer à un nouveau mode de fonctionnement. Un esprit sain dans un corps sain, c'est l'interaction entre le corps et le cerveau. Cependant, tout n'est pas clair ici. L'étude de cette interaction attend toujours ses chercheurs.
Aujourd'hui, nous pouvons dire que nous avons une bonne idée du fonctionnement d'une cellule nerveuse. De nombreuses taches blanches ont disparu sur la carte du cerveau, les zones responsables des fonctions mentales ont été identifiées. Mais entre la cellule et la zone du cerveau, il y a un autre niveau très important - la totalité des cellules nerveuses, l'ensemble des neurones. Il y a encore beaucoup d'incertitude ici. Avec l'aide de la TEP, nous pouvons tracer quelles zones du cerveau sont "activées" lors de l'exécution de certaines tâches, mais que se passe-t-il à l'intérieur de ces zones, quels signaux les cellules nerveuses s'envoient-elles, dans quel ordre, comment elles interagissent les unes avec les autres - nous en parlerons pour l'instant, nous en savons peu. Bien qu'il y ait des progrès dans cette direction.
Auparavant, on croyait que le cerveau était divisé en zones clairement délimitées, chacune étant «responsable» de sa fonction: c'est la zone de flexion de l'auriculaire et c'est la zone d'amour pour les parents. Ces conclusions étaient basées sur des observations simples : si une zone donnée est endommagée, alors sa fonction est altérée. Au fil du temps, il est devenu clair que tout est plus compliqué : les neurones de différentes zones interagissent les uns avec les autres de manière très complexe, et il est impossible de réaliser une « liaison » claire d'une fonction à une région du cerveau partout en termes de fourniture fonctions supérieures. On peut seulement dire que ce domaine est lié à la parole, à la mémoire, aux émotions. Mais dire que cet ensemble neuronal du cerveau (pas un morceau, mais un réseau étendu) et lui seul est responsable de la perception des lettres, et celui-ci - des mots et des phrases, n'est pas encore possible. C'est la tâche de l'avenir.
Le travail du cerveau pour fournir des types d'activité mentale plus élevés est similaire à l'éclair d'un salut : au début, nous voyons beaucoup de lumières, puis elles commencent à s'éteindre et à s'allumer à nouveau, en se faisant un clin d'œil, certaines pièces restent sombre, d'autres clignotent. De plus, le signal d'excitation est envoyé à une certaine zone du cerveau, mais l'activité des cellules nerveuses à l'intérieur de celle-ci obéit à ses propres rythmes particuliers, à sa propre hiérarchie. En lien avec ces caractéristiques, la destruction de certaines cellules nerveuses peut être une perte irréparable pour le cerveau, tandis que d'autres pourraient bien remplacer des neurones « réappris » voisins. Chaque neurone ne peut être considéré que dans l'ensemble de l'accumulation de cellules nerveuses. À mon avis, la tâche principale consiste maintenant à déchiffrer le code nerveux, c'est-à-dire à comprendre comment les fonctions supérieures du cerveau sont fournies. Très probablement, cela peut être fait par l'étude de l'interaction des éléments cérébraux, en comprenant comment les neurones individuels sont combinés en une structure, et la structure en un système et en un cerveau entier. C'est la tâche principale du siècle prochain. Bien qu'il reste encore quelque chose pour le vingtième.
Glossaire
L'aphasie est un trouble de la parole résultant d'une lésion des zones de parole du cerveau ou des voies nerveuses qui y mènent.
Magnétoencéphalographie - enregistrement d'un champ magnétique excité par des sources électriques dans le cerveau.
L'imagerie par résonance magnétique est une étude tomographique du cerveau basée sur le phénomène de résonance magnétique nucléaire.
La tomographie par émission de positrons est un moyen très efficace de suivre les concentrations extrêmement faibles de radionucléides à durée de vie ultracourte qui marquent des composés physiologiquement significatifs dans le cerveau. Utilisé pour étudier le métabolisme impliqué dans la mise en œuvre des fonctions cérébrales.
Malgré toutes les réalisations de la science moderne, le cerveau humain reste l'objet le plus mystérieux. À l'aide de l'équipement de pointe le plus complexe, les scientifiques de l'Institut du cerveau humain de l'Académie des sciences de Russie ont pu «pénétrer» dans les profondeurs du cerveau sans perturber son travail et découvrir comment les informations sont stockées, la parole est traité, comment les émotions sont formées. Ces études aident non seulement à comprendre comment le cerveau exécute ses fonctions mentales les plus importantes, mais aussi à développer des méthodes de traitement des personnes chez qui elles sont altérées. Le directeur SV Medvedev parle de ces travaux et d'autres de l'Institut du cerveau humain. Membre correspondant de l'Académie russe des sciences S. MEDVEDEV (Saint-Pétersbourg).
Cerveau contre cerveau - qui gagne ?
Le problème de l'étude du cerveau humain, la relation entre le cerveau et la psyché, est l'un des problèmes les plus passionnants qui se soient jamais posés en science. Pour la première fois, le but est de connaître quelque chose d'égal en complexité à l'instrument même de la cognition. Après tout, tout ce qui a été étudié jusqu'à présent - l'atome, la galaxie et le cerveau d'un animal - était plus simple que le cerveau humain. D'un point de vue philosophique, on ne sait pas si une solution à ce problème est en principe possible. Après tout, outre les instruments et les méthodes, notre cerveau humain reste le principal moyen de comprendre le cerveau. Habituellement, un appareil qui étudie un phénomène ou un objet est plus compliqué que cet objet, dans ce cas, nous essayons d'agir sur un pied d'égalité - cerveau contre cerveau.
L'énormité de la tâche a attiré beaucoup de grands esprits : Hippocrate, Aristote, Descartes et bien d'autres ont parlé des principes du cerveau.
Au siècle dernier, les zones du cerveau responsables de la parole ont été découvertes - d'après les découvreurs, elles sont appelées les zones de Broca et de Wernicke. Cependant, la véritable étude scientifique du cerveau a commencé avec les travaux de notre brillant compatriote I. M. Sechenov. Suivant - V. M. Bekhterev, I. P. Pavlov ... Ici, je vais arrêter d'énumérer les noms, car il y a de nombreux chercheurs exceptionnels sur le cerveau au XXe siècle, et le danger de manquer quelqu'un est trop grand (surtout de ceux qui sont encore en vie, Dieu nous en préserve ). De grandes découvertes ont été faites, mais les possibilités des méthodes d'alors pour l'étude des fonctions humaines sont très limitées : tests psychologiques, observations cliniques, et depuis les années trente l'électroencéphalogramme. C'est comme essayer de comprendre comment un téléviseur fonctionne par le bourdonnement des lampes et des transformateurs ou la température d'un boîtier, ou essayer de comprendre le rôle de ses blocs constitutifs, en fonction de ce qui arrive au téléviseur si ce bloc est cassé.
Pourtant, la structure du cerveau, sa morphologie, ont déjà été assez bien étudiées. Mais les idées sur le fonctionnement des cellules nerveuses individuelles étaient très sommaires. Ainsi, il y avait un manque de connaissances complètes sur les éléments constitutifs du cerveau et les outils nécessaires à leur étude.
Deux percées dans la recherche sur le cerveau humain
En fait, la première percée dans la connaissance du cerveau humain a été associée à l'utilisation de la méthode des électrodes implantées à long terme et à court terme pour le diagnostic et le traitement des patients. Dans le même temps, les scientifiques ont commencé à comprendre comment un neurone individuel fonctionne, comment l'information est transmise de neurone à neurone et le long du nerf. L'académicien N. P. Bekhtereva et ses collègues ont été les premiers à travailler dans notre pays dans des conditions de contact direct avec le cerveau humain.
Ainsi, des données ont été obtenues sur la vie de zones individuelles du cerveau, sur le rapport de ses sections les plus importantes - le cortex et le sous-cortex, et bien d'autres. Cependant, le cerveau est constitué de dizaines de milliards de neurones, et à l'aide d'électrodes, seules des dizaines peuvent être observées, et même alors, pas les cellules nécessaires à la recherche, mais celles qui se trouvent à côté de l'électrode thérapeutique, tombent souvent dans le champ de vision des chercheurs.
Pendant ce temps, le monde subissait une révolution technologique. De nouvelles capacités de calcul ont permis d'amener l'étude des fonctions cérébrales supérieures à l'aide de l'électroencéphalographie et des potentiels évoqués à un nouveau niveau. De nouvelles méthodes sont également apparues pour "regarder à l'intérieur" du cerveau : la magnétoencéphalographie, l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle et la tomographie par émission de positrons. Tout cela a créé les bases d'une nouvelle percée. C'est vraiment arrivé au milieu des années quatre-vingt.
A cette époque, l'intérêt scientifique et la possibilité de sa satisfaction coïncidaient. Apparemment, donc, le Congrès américain a déclaré que les années 90 étaient une décennie d'étude du cerveau humain. Cette initiative est rapidement devenue internationale. Des centaines des meilleurs laboratoires du monde travaillent actuellement à l'étude du cerveau humain.
Je dois dire qu'à cette époque, dans nos échelons supérieurs du pouvoir, il y avait beaucoup de gens intelligents qui soutenaient l'État. Par conséquent, dans notre pays, ils ont compris la nécessité d'étudier le cerveau humain et ont suggéré que, sur la base d'une équipe créée et dirigée par l'académicien Bekhtereva, j'organise un centre scientifique de recherche sur le cerveau - l'Institut du cerveau humain de la Russie Académie des Sciences.
L'orientation principale de l'activité de l'institut est la recherche fondamentale sur l'organisation du cerveau humain et ses fonctions mentales complexes - parole, émotions, attention, mémoire. Mais pas seulement. Dans le même temps, les scientifiques devraient rechercher des méthodes de traitement des patients chez qui ces fonctions importantes sont altérées. La combinaison de la recherche fondamentale et du travail pratique avec les patients était l'un des principes de base de l'institut, développé par sa directrice scientifique Natalya Petrovna Bekhtereva.
Il est inacceptable d'expérimenter sur des humains. Par conséquent, la plupart des recherches sur le cerveau sont effectuées sur des animaux. Cependant, il existe des phénomènes qui ne peuvent être étudiés que chez l'homme. Par exemple, un jeune employé de mon laboratoire soutient actuellement sa thèse sur le traitement de la parole, son orthographe et sa syntaxe dans diverses structures cérébrales. Convenez qu'il est difficile d'étudier sur un rat. L'institut se concentre spécifiquement sur la recherche de ce qui ne peut pas être étudié chez les animaux. Nous menons des recherches psychophysiologiques sur des volontaires en utilisant la technique dite non invasive, sans « pénétrer » à l'intérieur du cerveau et sans causer de gêne particulière à la personne. C'est ainsi, par exemple, que sont réalisés des examens tomographiques ou une cartographie cérébrale par électroencéphalographie.
Mais il arrive qu'une maladie ou un accident "place une expérience" sur le cerveau humain - par exemple, la parole ou la mémoire du patient est perturbée. Dans cette situation, il est possible et nécessaire d'examiner les zones du cerveau dont le travail est altéré. Ou, au contraire, un morceau du cerveau est perdu ou endommagé chez le patient, et les scientifiques ont la possibilité d'étudier quelles «tâches» le cerveau ne peut pas accomplir avec une telle violation.
Mais le simple fait d'observer de tels patients est, pour le moins, contraire à l'éthique, et notre institut non seulement examine les patients atteints de diverses lésions cérébrales, mais les aide également, notamment à l'aide des dernières méthodes de traitement développées par nos employés. A cet effet, l'institut dispose d'une clinique de 160 lits. Deux tâches - la recherche et le traitement - sont inextricablement liées dans le travail de nos employés.
Nous avons d'excellents médecins et infirmières hautement qualifiés. C'est impossible sans cela - après tout, nous sommes à la pointe de la science et les plus hautes qualifications sont nécessaires pour mettre en œuvre de nouvelles méthodes. Presque tous les laboratoires de l'institut sont fermés aux services de la clinique, ce qui est la clé de l'émergence continue de nouvelles approches. En plus des méthodes de traitement standard, nous effectuons un traitement chirurgical de l'épilepsie et du parkinsonisme, des opérations psychochirurgicales, un traitement du tissu cérébral par stimulation magnétique, un traitement de l'aphasie par stimulation électrique, et bien plus encore. Les patients graves se trouvent à la clinique et il est parfois possible de les aider dans des cas considérés comme désespérés. Bien sûr, ce n'est pas toujours possible. En général, quand vous entendez des garanties illimitées dans le traitement des personnes, cela soulève de très sérieux doutes.
Les jours de semaine et les meilleures heures des laboratoires
Chaque laboratoire a ses propres réalisations. Par exemple, le laboratoire, dirigé par le professeur V. A. Ilyukhina, se développe dans le domaine de la neurophysiologie des états fonctionnels du cerveau.
Ce que c'est? Je vais essayer d'expliquer avec un exemple simple. Chacun sait qu'une même phrase est parfois perçue par une personne de manières diamétralement opposées, selon l'état dans lequel elle se trouve : malade ou en bonne santé, excitée ou calme. Ceci est similaire à la façon dont la même note, prise, par exemple, d'un orgue, a un timbre différent selon le registre. Notre cerveau et notre corps sont le système multi-registre le plus complexe, où le rôle du registre est joué par la condition humaine. On peut dire que toute la gamme des relations entre une personne et son environnement est déterminée par son état fonctionnel. Il détermine à la fois la possibilité d'une "panne" de l'opérateur au niveau du panneau de commande de la machine la plus complexe et la réaction du patient au médicament pris.
Dans le laboratoire du professeur Ilyukhina, les états fonctionnels sont étudiés, ainsi que les paramètres par lesquels ils sont déterminés, comment ces paramètres et les états eux-mêmes dépendent des systèmes de régulation du corps, comment les influences externes et internes changent d'état, provoquant parfois des maladies, et comment, à leur tour, les états du cerveau et du corps affectent l'évolution de la maladie et l'effet des médicaments. Avec l'aide des résultats obtenus, il est possible de faire le bon choix entre d'autres moyens de traitement. La détermination des capacités d'adaptation d'une personne est également en cours: sa stabilité sous tout effet thérapeutique, stress.
Le laboratoire de neuroimmunologie est engagé dans une tâche très importante. Les troubles de l'immunorégulation entraînent souvent des maladies cérébrales graves. Cette condition doit être diagnostiquée et traitée - immunocorrection. Un exemple typique de maladie neuro-immune est la sclérose en plaques, qui est étudiée à l'institut par un laboratoire dirigé par le professeur ID Stolyarov. Il n'y a pas si longtemps, il a rejoint le conseil d'administration du Comité européen pour la recherche et le traitement de la sclérose en plaques.
Au XXe siècle, l'homme a commencé à changer activement le monde qui l'entourait, célébrant la victoire sur la nature, mais il s'est avéré qu'il était trop tôt pour célébrer: en même temps, les problèmes créés par l'homme lui-même, le soi-disant homme -faites, sont exacerbées. Nous vivons sous l'influence de champs magnétiques, à la lumière de lampes à gaz clignotantes, nous regardons un écran d'ordinateur pendant des heures, nous parlons sur un téléphone portable... Tout cela est loin d'être indifférent au corps humain : par exemple, il est bien connu que la lumière clignotante peut provoquer une crise d'épilepsie. Vous pouvez éliminer les dommages causés au cerveau par des mesures très simples - fermez un œil. Afin de réduire considérablement "l'effet nocif" du radiotéléphone (d'ailleurs, cela n'a pas encore été définitivement prouvé), vous pouvez simplement modifier sa conception afin que l'antenne soit dirigée vers le bas et que le cerveau ne soit pas irradié. Ces études sont réalisées par un laboratoire dirigé par le docteur en sciences médicales E. B. Lyskov. Par exemple, lui et ses collaborateurs ont montré que l'exposition à un champ magnétique alternatif affecte négativement le processus d'apprentissage.
Au niveau des cellules, le travail du cerveau est associé aux transformations chimiques de diverses substances, par conséquent, les résultats obtenus dans le laboratoire de neurobiologie moléculaire, dirigé par le professeur SA Dambinova, sont importants pour nous. Les employés de ce laboratoire développent de nouvelles méthodes de diagnostic des maladies du cerveau, à la recherche de produits chimiques de nature protéique capables de normaliser les troubles du tissu cérébral dans le parkinsonisme, l'épilepsie, la toxicomanie et l'alcoolisme. Il s'est avéré que la consommation de drogues et d'alcool entraîne la destruction des cellules nerveuses. Leurs fragments, pénétrant dans la circulation sanguine, incitent le système immunitaire à produire des soi-disant "auto-anticorps". Les "auto-anticorps" restent longtemps dans le sang, même chez les personnes qui ont arrêté de consommer de la drogue. Il s'agit d'une sorte de mémoire corporelle qui stocke des informations sur la consommation de drogues. Si vous mesurez la quantité d'auto-anticorps dirigés contre des fragments spécifiques de cellules nerveuses dans le sang d'une personne, vous pouvez poser un diagnostic de "toxicomanie" même plusieurs années après que la personne a cessé de consommer de la drogue.
Est-il possible de « rééduquer » les cellules nerveuses ?
L'une des directions les plus modernes du travail de l'institut est la stéréotaxie. Il s'agit d'une technologie médicale qui offre la possibilité d'un accès peu traumatisant, économe et ciblé aux structures profondes du cerveau et d'un impact dosé sur celles-ci. C'est la neurochirurgie du futur. Au lieu d'interventions neurochirurgicales «ouvertes», lorsqu'une grande trépanation est effectuée pour atteindre le cerveau, des effets peu traumatiques et épargnants sur le cerveau sont offerts.
Dans les pays développés, principalement aux États-Unis, la stéréotaxie clinique a pris sa juste place en neurochirurgie. Environ 300 neurochirurgiens, membres de l'American Stereotaxic Society, travaillent aujourd'hui dans ce domaine aux États-Unis. La base de la stéréotaxie est constituée d'instruments mathématiques et de précision qui permettent une immersion ciblée dans le cerveau d'instruments fins. Ils vous permettent de "regarder" dans le cerveau d'une personne vivante. Dans ce cas, la tomographie par émission de positrons, l'imagerie par résonance magnétique et la tomographie à rayons X informatisée sont utilisées. "La stéréotaxie est une mesure de la maturité méthodologique de la neurochirurgie" - l'opinion du regretté neurochirurgien L. V. Abrakov. Pour la méthode de traitement stéréotaxique, il est très important de connaître le rôle des "points" individuels dans le cerveau humain, de comprendre leur interaction, de savoir où et quoi exactement doit être changé dans le cerveau pour traiter une maladie particulière.
L'institut dispose d'un laboratoire de méthodes stéréotaxiques, dirigé par A. D. Anichkov, docteur en sciences médicales, lauréat du prix d'État de l'URSS. Il s'agit essentiellement du principal centre stéréotaxique de Russie. Ici est née la direction la plus moderne - la stéréotaxie informatique avec logiciel et support mathématique, qui est réalisée sur un ordinateur électronique. Avant nos développements, les calculs stéréotaxiques étaient effectués manuellement par les neurochirurgiens pendant la chirurgie, mais maintenant nous avons développé des dizaines de dispositifs stéréotaxiques ; certains ont été testés cliniquement et sont capables de résoudre les problèmes les plus complexes. En collaboration avec des collègues de l'Institut central de recherche "Elektropribor", un système stéréotaxique informatisé a été créé et, pour la première fois en Russie, est produit en série, qui surpasse les modèles étrangers similaires dans un certain nombre d'indicateurs clés. Comme l'a dit un auteur inconnu, "enfin, les timides rayons de la civilisation ont illuminé nos sombres cavernes".
Dans notre institut, la stéréotaxie est utilisée dans le traitement des patients souffrant de troubles moteurs (parkinsonisme, maladie de Parkinson, chorée de Huntington, et autres), d'épilepsie, de douleurs incontrôlables (en particulier, le syndrome de la douleur fantôme), et de certains troubles mentaux. De plus, la stéréotaxie est utilisée pour clarifier le diagnostic et le traitement de certaines tumeurs cérébrales, pour traiter les hématomes, les abcès et les kystes cérébraux. Les interventions stéréotaxiques (comme toutes les autres interventions neurochirurgicales) ne sont proposées au patient que si toutes les possibilités de traitement médicamenteux ont été épuisées et que la maladie elle-même menace la santé du patient ou le handicape, le rend asocial. Toutes les opérations sont effectuées uniquement avec le consentement du patient et de ses proches, après consultation de spécialistes dans divers domaines.
Il existe deux types de stéréotaxie. Le premier, non fonctionnel, est utilisé lorsqu'il existe une sorte de lésion organique dans les profondeurs du cerveau, comme une tumeur. S'il est retiré à l'aide de la technologie conventionnelle, il devra affecter des structures saines du cerveau qui remplissent des fonctions importantes, et le patient peut être accidentellement blessé, parfois même incompatible avec la vie. Supposons que la tumeur soit clairement visible à l'aide de tomographes à résonance magnétique et à émission de positrons. Ensuite, vous pouvez calculer ses coordonnées et introduire des substances radioactives à l'aide d'une sonde mince peu traumatisante, qui brûlera la tumeur et se désintégrera en peu de temps. Les dommages lors du passage à travers le tissu cérébral sont minimes et la tumeur sera détruite. Nous avons déjà effectué plusieurs opérations de ce type, d'anciens patients sont toujours en vie, bien qu'avec les méthodes de traitement traditionnelles, ils n'avaient aucun espoir.
L'essence de cette méthode est que nous éliminons le "défaut" que nous voyons clairement. La tâche principale est de décider comment y accéder, quel chemin choisir pour ne pas toucher aux zones importantes, quelle méthode choisir pour éliminer le "défaut".
La situation est fondamentalement différente avec la stéréotaxie "fonctionnelle", également utilisée dans le traitement des maladies mentales. La cause de la maladie est souvent qu'un petit groupe de cellules nerveuses ou plusieurs de ces groupes ne fonctionnent pas correctement. Soit ils ne libèrent pas les substances nécessaires, soit ils en libèrent trop. Les cellules peuvent être pathologiquement excitées, puis stimuler la "mauvaise" activité d'autres cellules saines. Ces cellules « perdues » doivent être retrouvées et soit détruites, soit isolées, soit « rééduquées » à l'aide d'une stimulation électrique. Dans une telle situation, il est impossible de "voir" la zone touchée. Il faut la calculer purement théoriquement, comme les astronomes ont calculé l'orbite de Neptune.
C'est ici que les connaissances fondamentales sur les principes du cerveau, sur l'interaction de ses parties, sur le rôle fonctionnel de chaque partie du cerveau sont particulièrement importantes pour nous. Nous utilisons les résultats de la neurologie stéréotaxique, une nouvelle direction développée à l'institut par feu le professeur V. M. Smirnov. La neurologie stéréotaxique est "le plus haut niveau", mais c'est dans cette voie qu'il faut chercher la possibilité de traiter de nombreuses maladies graves, y compris mentales.
Les résultats de nos recherches et les données d'autres laboratoires indiquent que pratiquement toute activité mentale, même très complexe, du cerveau est assurée par un système réparti dans l'espace et variable dans le temps, constitué de liens plus ou moins rigides. Il est clair qu'il est très difficile d'intervenir dans le fonctionnement d'un tel système. Néanmoins, maintenant nous savons comment faire : par exemple, nous pouvons créer un nouveau centre de la parole pour remplacer celui qui a été détruit lors d'une blessure.
Dans ce cas, une sorte de "rééducation" des cellules nerveuses se produit. Le fait est qu'il y a des cellules nerveuses qui sont prêtes pour leur travail dès la naissance, mais il y en a d'autres qui sont "éduquées" dans le processus de développement humain. En apprenant à effectuer certaines tâches, ils en oublient d'autres, mais pas pour toujours. Même après avoir réussi la "spécialisation", ils sont en principe capables d'assumer l'exécution de certaines autres tâches, ils peuvent travailler de manière différente. Par conséquent, vous pouvez essayer de les forcer à reprendre le travail des cellules nerveuses perdues, pour les remplacer.
Les neurones du cerveau fonctionnent comme les commandes d'un navire : l'un est bon pour diriger le navire, l'autre est bon pour tirer, le troisième est bon pour cuisiner. Mais même une flèche peut apprendre à cuisiner du bortsch, et la coca peut apprendre à viser avec une arme à feu. Il suffit de leur expliquer comment c'est fait. En principe, il s'agit d'un mécanisme naturel : si une lésion cérébrale survient chez un enfant, ses cellules nerveuses « réapprennent » spontanément. Chez l'adulte, pour le "recyclage" des cellules, des méthodes spéciales doivent être utilisées.
C'est ce que font les chercheurs - ils essaient de stimuler certaines cellules nerveuses pour qu'elles fassent le travail d'autres qui ne peuvent plus être restaurées. De bons résultats ont déjà été obtenus dans ce sens : par exemple, certains patients présentant une altération de l'aire de Broca, responsable de la formation de la parole, ont appris à reparler.
Un autre exemple est l'effet thérapeutique des opérations psychochirurgicales visant à "désactiver" les structures de la zone cérébrale appelée système limbique. Dans diverses maladies dans différentes zones du cerveau, un flux d'impulsions pathologiques se produit qui circule le long des voies nerveuses. Ces impulsions apparaissent à la suite d'une activité accrue des zones cérébrales, et ce mécanisme conduit à un certain nombre de maladies chroniques du système nerveux, telles que le parkinsonisme, l'épilepsie et les troubles obsessionnels compulsifs. Les voies par lesquelles passe la circulation des impulsions pathologiques doivent être trouvées et « éteintes » avec le moins de parcimonie possible.
Ces dernières années, plusieurs centaines (en particulier aux États-Unis) d'interventions psychochirurgicales stéréotaxiques ont été réalisées pour traiter des patients souffrant de certains troubles mentaux (principalement des troubles obsessionnels compulsifs), pour lesquels les méthodes de traitement non chirurgicales se sont révélées inefficaces. Selon certains narcologues, la toxicomanie peut également être considérée comme une sorte de ce type de trouble. Par conséquent, en cas d'inefficacité du traitement médicamenteux, une intervention stéréotaxique peut être recommandée.
Détecteur d'erreur
Une direction très importante des travaux de l'institut est l'étude des fonctions cérébrales supérieures : attention, mémoire, pensée, parole, émotions. Plusieurs laboratoires traitent de ces problèmes, dont celui que je dirige, le laboratoire de l'académicien N. P. Bekhtereva et le laboratoire du docteur en biologie Yu. D. Kropotov.
Les fonctions cérébrales propres à l'homme sont étudiées selon différentes approches : un électroencéphalogramme "normal" est utilisé, mais à un nouveau niveau de cartographie cérébrale, l'étude des potentiels évoqués, l'enregistrement de ces processus ainsi que l'activité impulsionnelle des neurones en contact direct avec le tissu cérébral - des électrodes et des équipements implantés sont utilisés pour cette tomographie par émission de positrons.
Les travaux de l'académicien N. P. Bekhtereva dans ce domaine ont été largement couverts dans la presse scientifique et scientifique populaire. Elle a commencé une étude systématique des processus mentaux dans le cerveau à une époque où la plupart des scientifiques le considéraient comme presque inconnaissable, une question d'un futur lointain. Il est bon qu'au moins en science la vérité ne dépende pas de la position de la majorité. Beaucoup de ceux qui niaient la possibilité de telles études les considèrent maintenant comme une priorité.
Dans le cadre de cet article, nous ne pouvons citer que les résultats les plus intéressants, comme le détecteur d'erreur. Chacun de nous a fait l'expérience de son travail. Imaginez que vous avez quitté la maison et que déjà dans la rue un sentiment étrange commence à vous tourmenter - quelque chose ne va pas. Tu reviens - tu l'es, tu as oublié d'éteindre la lumière dans la salle de bain. Autrement dit, vous avez oublié d'effectuer l'action habituelle et stéréotypée - appuyer sur l'interrupteur, et cette omission a automatiquement activé le mécanisme de contrôle dans le cerveau. Ce mécanisme a été découvert au milieu des années soixante par N. P. Bekhtereva et ses collaborateurs. Malgré le fait que les résultats aient été publiés dans des revues scientifiques, y compris étrangères, ils sont aujourd'hui "redécouverts" en Occident par des personnes qui connaissent les travaux de nos scientifiques, mais ne dédaignent pas de leur emprunter directement. La disparition d'une grande puissance a également conduit au fait qu'il y a plus de cas de plagiat direct en science.
La détection des erreurs peut également devenir une maladie lorsque ce mécanisme fonctionne plus que nécessaire, et il semble toujours à une personne qu'elle a oublié quelque chose.
De manière générale, le processus de déclenchement des émotions au niveau du cerveau nous est également clair aujourd'hui. Pourquoi une personne y fait-elle face, et l'autre - "coule", ne peut pas sortir du cercle vicieux du même type d'expériences? Il s'est avéré que chez une personne "stable", les modifications du métabolisme dans le cerveau, associées, par exemple, au deuil, sont nécessairement compensées par des modifications du métabolisme dans d'autres structures dirigées dans l'autre sens. Chez une personne « instable », cette compensation est rompue.
Qui est responsable de la grammaire ?
Un domaine de travail très important est la soi-disant microcartographie du cerveau. Dans notre recherche conjointe, même des mécanismes tels que le détecteur d'exactitude grammaticale d'une phrase significative ont été découverts. Par exemple, "ruban bleu" et "ruban bleu". Le sens est clair dans les deux cas. Mais il y a un groupe de neurones "petit mais fier" qui "gonfle" lorsque la grammaire est brisée et le signale au cerveau. Pourquoi est-ce nécessaire ? Il est probable que la compréhension de la parole passe souvent d'abord par l'analyse de la grammaire (rappelez-vous le « kuzdra sombre » de l'académicien Shcherba). Si quelque chose ne va pas avec la grammaire, un signal arrive - il est nécessaire d'effectuer une analyse supplémentaire.
Trouvé des microzones du cerveau, qui sont responsables du compte, de la distinction entre les mots concrets et abstraits. Les différences dans le travail des neurones dans la perception du mot de la langue maternelle (tasse), du quasi-mot de la langue maternelle (chokhna) et du mot d'une langue étrangère (vaht - temps en azerbaïdjanais) sont montrées.
Les neurones du cortex et les structures profondes du cerveau sont impliqués dans cette activité de différentes manières. Dans les structures profondes, on observe principalement une augmentation de la fréquence des décharges électriques, peu « liée » à une zone particulière. Ces neurones sont comme n'importe quel
problème résolu par le monde entier. Image complètement différente dans le cortex cérébral. Un neurone semble dire : "Allez, les gars, taisez-vous, c'est mon affaire, et je vais le faire moi-même." En effet, pour tous les neurones, sauf pour certains, la fréquence des impulsions diminue, alors que pour les "élus", elle augmente.
Grâce à la technique de la tomographie par émission de positrons (ou PET en abrégé), il est devenu possible d'étudier en détail simultanément toutes les zones du cerveau responsables de fonctions "humaines" complexes. L'essence de la méthode est qu'une petite quantité d'un isotope est introduite dans une substance impliquée dans les transformations chimiques à l'intérieur des cellules cérébrales, puis nous observons comment la distribution de cette substance change dans la région du cerveau qui nous intéresse. Si le flux de glucose avec un marqueur radioactif augmente vers cette zone, cela signifie que le métabolisme a augmenté, ce qui indique un travail accru des cellules nerveuses dans cette partie du cerveau.
Imaginez maintenant qu'une personne effectue une sorte de tâche complexe qui l'oblige à connaître les règles de l'orthographe ou de la pensée logique. En même temps, ses cellules nerveuses travaillent le plus activement dans la zone du cerveau qui est « responsable » de ces compétences. Le renforcement du travail des cellules nerveuses peut être enregistré à l'aide de la TEP en augmentant le flux sanguin dans la zone activée. Ainsi, il a été possible de déterminer quelles zones du cerveau sont "responsables" de la syntaxe, de l'orthographe, du sens de la parole et de la résolution d'autres problèmes. Par exemple, on connaît des zones qui s'activent lors de la présentation de mots, qu'ils aient besoin d'être lus ou non. Il existe également des zones qui s'activent pour "ne rien faire" lorsque, par exemple, une personne écoute une histoire, mais ne l'entend pas, en suivant autre chose.
Qu'est-ce que l'attention ?
Il est tout aussi important de comprendre comment l'attention "fonctionne" chez une personne. Mon laboratoire et celui de Yu. D. Kropotov s'occupent de ce problème dans notre institut. La recherche est menée conjointement avec une équipe de scientifiques dirigée par le professeur finlandais R. Naatanen, qui a découvert le mécanisme dit de l'attention involontaire. Pour comprendre ce qui est en jeu, imaginez la situation : un chasseur se faufile dans la forêt, à la poursuite d'une proie. Mais lui-même est la proie d'une bête prédatrice, qu'il ne remarque pas, car il n'est réglé que pour rechercher un cerf ou un lièvre. Et soudain, un crépitement aléatoire dans les buissons, peut-être peu perceptible sur fond de gazouillis d'oiseaux et de bruit de ruisseau, détourne instantanément son attention, donne un signal : "Le danger est proche." Le mécanisme de l'attention involontaire s'est formé chez une personne dans l'Antiquité, en tant que mécanisme de sécurité, mais il fonctionne toujours: par exemple, un conducteur conduit une voiture, écoute la radio, entend les cris des enfants qui jouent dans la rue, perçoit tout les sons du monde qui l'entoure, son attention est distraite, et soudain un moteur à cognement silencieux attire instantanément son attention sur la voiture - il se rend compte que quelque chose ne va pas avec le moteur (au fait, ce phénomène est similaire à une erreur détecteur).
Ce changement d'attention fonctionne pour chaque personne. Nous avons trouvé des zones activées sur le PET lors du fonctionnement de ce mécanisme, et Yu. D. Kropotov l'a étudié en utilisant la méthode des électrodes implantées. Parfois, dans les travaux scientifiques les plus difficiles, il y a des épisodes amusants. C'est ainsi que nous avons terminé ce travail à la hâte devant un symposium très important et prestigieux. Yu. D. Kropotov et moi sommes allés au symposium pour faire des présentations, et seulement là, avec surprise et "un sentiment de profonde satisfaction", nous avons soudainement découvert que l'activation des neurones se produit dans les mêmes zones. Oui, parfois les deux assis l'un à côté de l'autre ont besoin d'aller dans un autre pays pour parler.
Si les mécanismes de l'attention involontaire sont violés, alors nous pouvons parler de la maladie. Le laboratoire de Kropotov étudie les enfants atteints d'un soi-disant trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité. Ce sont des enfants difficiles, plus souvent des garçons, qui n'arrivent pas à se concentrer sur la leçon, ils sont souvent grondés à la maison et à l'école, mais en fait ils ont besoin d'être soignés, car ils ont certains mécanismes cérébraux qui sont perturbés. Jusqu'à récemment, ce phénomène n'était pas considéré comme une maladie, et les méthodes "de puissance" étaient considérées comme la meilleure méthode pour y faire face. Maintenant, nous pouvons non seulement définir cette maladie, mais également proposer des méthodes de traitement des enfants présentant un déficit de l'attention.
Cependant, je veux contrarier certains jeunes lecteurs. Toutes les farces ne sont pas associées à cette maladie, et puis ... les méthodes de "pouvoir" sont justifiées.
En plus de l'attention involontaire, il existe également une attention sélective. C'est ce qu'on appelle "l'attention à la réception", lorsque tout le monde parle en même temps et que vous ne faites que suivre l'interlocuteur, sans prêter attention aux bavardages inintéressants de votre voisin de droite. Au cours de l'expérience, on raconte des histoires au sujet: dans une oreille - l'une, dans l'autre - l'autre. On suit la réaction au récit dans l'oreille droite, puis dans l'oreille gauche et on voit sur l'écran comment l'activation des régions cérébrales change radicalement. Dans le même temps, l'activation des cellules nerveuses par histoire dans l'oreille droite est bien moindre - car la plupart des gens prennent le récepteur téléphonique dans leur main droite et l'appliquent sur leur oreille droite. Il leur est plus facile de suivre l'histoire dans l'oreille droite, ils ont moins besoin de forcer, le cerveau est moins excité.
Les secrets du cerveau attendent toujours dans les coulisses
On oublie souvent l'évidence : une personne n'est pas seulement un cerveau, mais aussi un corps. Il est impossible de comprendre le fonctionnement du cerveau sans tenir compte de la richesse de l'interaction des systèmes cérébraux avec les différents systèmes de l'organisme. Parfois, cela est évident - par exemple, la libération d'adrénaline dans le sang amène le cerveau à passer à un nouveau mode de fonctionnement. Un esprit sain dans un corps sain, c'est l'interaction entre le corps et le cerveau. Cependant, tout n'est pas clair ici. L'étude de cette interaction attend toujours ses chercheurs.
Aujourd'hui, nous pouvons dire que nous avons une bonne idée du fonctionnement d'une cellule nerveuse. De nombreuses taches blanches ont disparu sur la carte du cerveau, les zones responsables des fonctions mentales ont été identifiées. Mais entre la cellule et la zone du cerveau, il y a un autre niveau très important - la totalité des cellules nerveuses, l'ensemble des neurones. Il y a encore beaucoup d'incertitude ici. Avec l'aide de la TEP, nous pouvons tracer quelles zones du cerveau sont "activées" lors de l'exécution de certaines tâches, mais que se passe-t-il à l'intérieur de ces zones, quels signaux les cellules nerveuses s'envoient-elles, dans quel ordre, comment elles interagissent les unes avec les autres - nous en parlerons pour l'instant, nous en savons peu. Bien qu'il y ait des progrès dans cette direction.
Auparavant, on croyait que le cerveau était divisé en zones clairement délimitées, chacune étant "responsable" de sa fonction: c'est la zone de flexion de l'auriculaire et c'est la zone d'amour pour les parents. Ces conclusions étaient basées sur des observations simples : si une zone donnée est endommagée, alors sa fonction est également altérée. Au fil du temps, il est devenu clair que tout est plus compliqué : les neurones de différentes zones interagissent les uns avec les autres de manière très complexe et il est impossible d'effectuer partout une « liaison » claire d'une fonction à une région du cerveau en termes de fourniture de les fonctions. On peut seulement dire que ce domaine est lié à la parole, à la mémoire, aux émotions. Et dire que cet ensemble neuronal du cerveau (pas un morceau, mais un réseau largement répandu) et lui seul est responsable de la perception des lettres, et celui-ci - des mots et des phrases, n'est pas encore possible. C'est la tâche de l'avenir.
Le travail du cerveau pour fournir des types d'activité mentale plus élevés est similaire à l'éclair d'un salut : au début, nous voyons beaucoup de lumières, puis elles commencent à s'éteindre et à s'allumer à nouveau, en se faisant un clin d'œil, certaines pièces restent sombre, d'autres clignotent. De plus, le signal d'excitation est envoyé à une certaine zone du cerveau, mais l'activité des cellules nerveuses en son sein est soumise à ses propres rythmes particuliers, sa propre hiérarchie. En lien avec ces caractéristiques, la destruction de certaines cellules nerveuses peut être une perte irréparable pour le cerveau, tandis que d'autres pourraient bien remplacer des neurones « réappris » voisins. Chaque neurone ne peut être considéré que dans l'ensemble de l'accumulation de cellules nerveuses. À mon avis, la tâche principale consiste maintenant à déchiffrer le code nerveux, c'est-à-dire à comprendre comment les fonctions supérieures du cerveau sont spécifiquement fournies. Très probablement, cela peut être fait par l'étude de l'interaction des éléments cérébraux, en comprenant comment les neurones individuels sont combinés en une structure, et la structure - en un système et en un cerveau entier. C'est la tâche principale du siècle prochain. Bien qu'il reste encore quelque chose pour le vingtième.
Une telle expérience donne des résultats intéressants. On raconte au sujet deux histoires différentes en même temps : l'une dans l'oreille gauche, l'autre dans l'oreille droite. La photo 1 montre différentes projections du cerveau - les flèches marquent les zones activées lorsque l'attention est focalisée sur l'histoire racontée dans l'oreille gauche. L'attention du sujet "passa" sur "l'histoire dans l'oreille droite" (photo 2). On peut voir que fixer l'attention sur "l'histoire dans l'oreille droite" nécessite beaucoup moins d'activité cérébrale. Cela est dû au fait que la plupart des gens sont droitiers - ils prennent généralement le combiné avec leur main droite et le placent sur leur oreille droite.
Des études menées ces dernières années à l'Institut du cerveau humain de l'Académie des sciences de Russie ont permis de déterminer quelles zones du cerveau sont responsables de la compréhension de diverses caractéristiques du discours perçu par une personne : pour la grammaire, la syntaxe, l'orthographe, et d'autres.
ZONE CHARGÉE DE DÉTERMINER LES CARACTÉRISTIQUES GRAMMAIRES D'UN MOT
ZONE ACTIVE LORSQU'UNE MÉMOIRE À COURT TERME EST NÉCESSAIRE
ZONES DE MOTRICITÉ DE LA PAROLE
ZONES PRIMAIRES DE TRAITEMENT DES COULEURS
ZONES IMPLIQUÉES DANS LE TRAITEMENT DE LA STRUCTURE SYNTAXIQUE DES PHRASES
ZONE DE TRAITEMENT ORTHOGRAPHIQUE DES MOTS
DOMAINE IMPLIQUÉ DANS LE TRAITEMENT CONSCIENT ET IMPLIQUÉ DU SENS DES MOTS
ZONES SUSPECTÉES RÉGISSANT LA SUPPRESSION DU TRAITEMENT DES CARACTÉRISTIQUES DE LA PAROLE DANS UN MOT PROBLÈME DE TRAITEMENT DES CARACTÉRISTIQUES PHYSIQUES, PAR EXEMPLE, LA COULEUR
Glossaire
Aphasie- un trouble de la parole résultant d'une atteinte des aires de la parole du cerveau ou des voies nerveuses qui y mènent.
Magnétoencéphalographie- enregistrement du champ magnétique excité par des sources électriques dans le cerveau.
Imagerie par résonance magnétique- étude tomographique du cerveau, basée sur le phénomène de résonance magnétique nucléaire.
Tomographie par émission de positrons est un moyen très efficace de suivre des concentrations extrêmement faibles de radionucléides à durée de vie ultracourte qui marquent des composés physiologiquement significatifs dans le cerveau. Utilisé pour étudier le métabolisme impliqué dans la mise en œuvre des fonctions cérébrales.