На головну

Біоінформатика і актуальні проблеми психофізіології

  1.  I. СУТНІСТЬ ПРОБЛЕМИ
  2.  XII. проблеми біоетики
  3.  XIII. Церква і проблеми екології
  4.  XVI. Міжнародні відносини. Проблеми глобалізації та секуляризму
  5.  Акселерація. Медичні і педагогічні проблеми акселерації. Особливості акселерації в умовах Кольського Заполяр'я
  6.  Актуальні проблеми науки адміністративного права
  7.  Актуальні проблеми сучасної культури

Сучасний стан наукової розробки проблеми комунікації в фізіології і психології. Психофізіологія - Прикордонна область психології, що вивчає роль всієї сукупності біологічних властивостей, і перш за все властивостей нервової системи, в детермінації психічної діяльності і стійких індивідуально-психологічних відмінностей [18]. Головне завдання психофізіології - причинне пояснення психічних явищ шляхом розкриття лежачих в їх основі нейрофізіологічних механізмів.

Психофізіологія включає кілька областей дослідження:

· Психофізіологія відчуттів і сприйнять вивчає нервові процеси в аналізаторах, починаючи з рецепторів і закінчуючи корковими відділами. Встановлено специфічні апарати колірного зору, специфічні рецептори і провідні шляхи тактильної і больової чутливості, відкриті нейрони, що реагують на окремі властивості зорових і слухових стимулів.

· Психофізіологія мови і мислення вивчає функціональну роль різних областей мозку і їх взаємозв'язків у здійсненні мовних процесів. Принципово важливим стало встановлення тісного зв'язку розумових процесів з діяльністю речедвігательного аналізатора.

· Психофізіологія емоцій досліджує нейрогуморальні механізми виникнення емоційних станів. Відкрито нервові "центри" задоволення і невдоволення, розташовані в підкіркових областях мозку. Встановлено, що важлива роль в емоційному поведінці належить гормонам, які виділяються залозами внутрішньої секреції (гіпофізом, корою і мозковим шаром надниркових залоз і ін.), А також різними біологічно активними речовинами.

· Психофізіологія уваги досліджує нейрофізіологічні кореляти уваги (зміна електроенцефалограми і викликаних потенціалів, зміна шкірно-гальванічної і ін. реакцій). Психофізіологія уваги тісно пов'язана з проблемами вивчення орієнтовного рефлексу і другої сигнальної системи.

· Психофізіологія довільних дій розкриває фізіологічну структуру і механізми їх здійснення.

· Диференційована психофізіологія вивчає залежність індивідуальних особливостей психіки і поведінки від індивідуальних відмінностей у діяльності мозку.

К методам психофізіології (Див. Статтю «Методи психофізіології» на сайті [19]) відносяться методи вивчення роботи головного мозку, вимірювання електричної активності шкіри, зняття показників роботи серцево-судинної системи, реєстрація показників активності м'язової системи, вимірювання показників активності дихальної системи, реєстрація реакції очей. Більшість цих методів об'єднується в приладі, який зі шпигунських фільмів ми знаємо, як детектор брехні (Див. Рис. 7.7). Зупинимося коротко на цих методах.

Методи вивчення роботи головного мозку:

· Електроенцефалографія (ЕЕГ) - метод реєстрації та аналізу електроенцефалограми, тобто сумарної біоелектричної активності, що відводиться як зі скальпа, так і з глибоких структур мозку.

· Магнітоенцефалографія (Мег) - реєстрація параметрів магнітного поля, обумовлених біоелектричної активністю головного мозку.

· Викликані потенціали (ВП) - Біоелектричні коливання, що виникають в нервових структурах у відповідь на зовнішнє подразнення і знаходяться в строго певної часової зв'язку з початком його дії.

· Топографічне картування електричної активності мозку (ТКЕАМ) - область електрофізіології, що оперує з безліччю кількісних методів аналізу електроенцефалограми і викликаних потенціалів.

· Комп'ютерна томографія (КТ)- Новітній метод, який дає точні і детальні зображення найменших змін щільності мозкової речовини. КТ поєднала в собі останні досягнення рентгенівської та обчислювальної техніки, відрізняючись принциповою новизною технічних рішень і математичного забезпечення.

· Ядерно-магнітно-резонансна томографія мозку-Комп'ютерна Томографія стала родоночальніцей ряду інших ще більш досконалих методів дослідження: томографії з використанням ефекту ядерного магнітного резонансу (ЯМР-томографія), позитронної емісійної томографії (ПЕТ), функціонального магнітного резонансу (ФМР).

Електрична активність шкіри- Шкірно-гальванічна реакція (КГР) обумовлена, головним чином, активністю потових залоз в шкірі людини, які в свою чергу знаходяться під контролем симпатичної нервової системи.

Показники роботи серцево-судинної системи:

· Електрокардіограма (ЕКГ) - Запис електричних процесів, пов'язаних зі скороченням серцевого м'яза.

· плетизмографія - Метод реєстрації судинних реакцій організму.

Показники активності м'язової системи - це, в першу чергу, електроміографія - Метод дослідження функціонального стану органів руху шляхом реєстрації біопотенціалів м'язів.

Показники активності дихальної системи- Для вимірювання інтенсивності (амплітуди і частоти) дихання використовують спеціальний прилад - Пневмографія. Цей метод забезпечує хорошу запис змін частоти і амплітуди дихання.

Мал. 7.7. Детектор брехні. Це умовна назва приладу поліграфа, одночасно реєструючого комплекс фізіологічних показників (КДР, ЕЕГ, плетизмограммой і ін.) З метою виявлення динаміки емоційної напруги.

реакції очей. Для психофизиолога найбільший інтерес представляють три категорії очних реакцій: звуження і розширення зіниці, миготіння і очні руху, відповідно до чого для реєстрації використовуються:

· Пупіллометрія- Метод вивчення зіничних реакцій.

· миготіння (Моргання) - періодичне змикання повік.

· рух очей - Різноманітні за функцією, механізму і біомеханіки обертання очей в орбітах.

· електроокулографія - Метод реєстрації руху очей, заснований на графічній реєстрації зміни електричного потенціалу сітківки і очних м'язів.

Моделювання процесів мислення та людино-машинного спілкування. Когнітивна психологія і штучний інтелект. когнітивна психологія (латинське cognitio - Знання, пізнання) - напрям у психології, який виник у США в кінці 1950-х - початку 1960-х рр. XX ст. на противагу біхевіоризму. виникненню біхевіоризму сприяли розробки в області умовних рефлексів і розвиток зоопсихології. Біхевіоризму не бралися до уваги вроджені якості людини, його переконання і інші особистісні якості, основою всього вважалося поведінку. Розвиток когнітивної психології стало можливим завдяки попереднім роботам в області гештальтпсихології, який привернув увагу до питань сприйняття і ефективному, творчого мислення, дослідження якого є однією з основних задач науки. когнітивна психологія багато в чому грунтується на аналогії між перетворенням інформації в обчислювальному пристрої та здійсненням пізнавальних процесів у людини, для пояснення цієї аналогії було введено поняття комп'ютерної метафори. Когнітивна система людинирозглядається як система, що має пристрої введення, зберігання і виведення інформації. Інформація, що досягла когнітивної системи, перетворюється, обробляється, кодується, зберігається, запам'ятовується і забувається, а потім перетворюється в знання. методологічна платформа когнітивної психології заснована на комп'ютерних технологіях і нових теоретичних дослідженнях в області психології.

Для ознайомлення з проблемами цієї галузі науки наведемо розлогу цитату з книги «Когнітивна психологія» [20] професора Роберта Солсо - Сучасного американського психолога, автора праць з різних проблем когнітивної психології, в тому числі узагальнюючих посібників з психології пізнання.

«Щоб проілюструвати, як ми інтерпретуємо зорову інформацію, розглянемо приклад звичайної події: водій запитує у поліцейського дорогу. Хоча бере участь тут когнітивний процес може здатися простим, на ділі це не так.

водій: Я не з цього міста; не могли б ви мені сказати, як потрапити в «Плати-Пакуй»?
поліцейський: А Вам потрібні господарські товари або спортивні? У них тут два різних магазину.
В: А-а, м-м-м ...
П: Взагалі-то це не має значення, оскільки вони обидва знаходяться навпроти один одного через вулицю.
В: Я власне шукаю сантехніку - нове сидіння для унітазу.
П: Ну тоді це у них в господарському.
В: У господарському.
П: Так, у відділі сантехніки. Так що ... Ви знаєте, де цирк?
В: Це те будівлю з чимось на зразок конуса або це те, яке ...
П: Ні, це там, знаєте, - ця сама виставкові зали; ну, пам'ятаєте, там проходила «Експо-84».
В: А, да, я знаю, де ця виставка.
П: Ну ось, це там, на місці Експо. Взагалі звідси туди важко потрапити, але якщо Ви поїдете звідси вниз, проїдете по цій вулиці один світлофор, а потім до сигнальної щогли, повернете праворуч один квартал до наступного світлофора, а потім наліво через залізничний переїзд, повз озера до наступного світлофора поруч зі старою фабрикою ... Знаєте, де стара фабрика?

В: Це та вулиця через міст, де покажчик одностороннього руху до старої фабрики?

П: Ні, там двосторонній рух.
В: А, це значить інший міст. Гаразд, я знаю, яка вулиця.
П: Ви можете дізнатися її за великим плакату, де написано «Якщо ви втратили коштовність, ви ніколи її не відшкодуєте.» Щось в цьому роді. Це реклама нічного депозитного відділення. Я його називаю «Бозодеп», тому що це в Бозвелловском банку. Коротше, Ви їдете повз старої фабрики - це де залізні ворота - і повертаєте наліво - немає, направо - потім один квартал наліво і Ви на Благодатної. Благодатний вулицю ви не пропустіть. Це буде по правій стороні на цій вулиці.
В: Так Ви жартуєте. Я ж зупинився в мотелі на Благодатної.
П: Да-а?
В: Я поїхав не в ту сторону і тепер я на іншому кінці міста. Подумати тільки, два квартали від мого мотелю! Я міг туди пішки дійти.
П: А в якому Ви мотелі?
В: У Університетському.
П: Ax в Університетському ... Що ж, Ви не знайшли місця поприличней?
В: Ні. Але зате там абсолютно чудова бібліотека.
П: Хм-м.

Весь описаний епізод зайняв би не більше двох хвилин, але то кількість інформації, яку сприйняли і проаналізували ці дві людини, просто вражає. Які конкретно компоненти виділив би когнітивний психолог в вищенаведеному епізоді і як він став би їх розглядати? Ми можемо почати з деяких припущень щодо когнітивних характеристик, якими володіють поліцейський і водій ».

Сприйняття.Галузь психології, безпосередньо пов'язана з виявленням та інтерпретацією сенсорних стимулів, називається психологією сприйняття. Опис, дане поліцейським у наведеній вуличної сцені, значно залежить від його здатності «бачити» істотні ознаки оточення.

Розпізнавання образів.Стимули зовнішнього середовища не сприймаються як одиничні сенсорні події; найчастіше вони сприймаються як частина більш значного патерну (Так в психології називають набір сенсорних стимулів, що належать одному класу об'єктів). Коли поліцейський говорить водієві «проїхати через залізничний переїзд повз озера ... поруч зі старою фабрикою», його слова описують складні об'єкти (переїзд, озеро, стара фабрика).

Увага.Поліцейський і водій стикаються з незліченною кількістю ознак оточення. При нормальних умовах ми дуже ретельно відбираємо за кількістю та якістю інформації, яку варто взяти до уваги.

Пам'ять.Міг би поліцейський описати дорогу, не користуючись пам'яттю? Навряд чи. У наведеному вище діалозі відповідь поліцейського з'явився результатом роботи двох типів пам'яті. Перший тип - короткочасна пам'ять (КВП) утримує інформацію обмежений час, поки її не замінить нова - досить довго, щоб підтримати розмову. C іншого боку, значна частина змісту відповідей поліцейського отримана з його довготривалої пам'яті (ДВП). Найбільш очевидна частина тут - знання ним мови. Він не називає озеро лимонним деревом, місце виставок - автопокришки і т.п. Про механізми різних типів пам'яті ми говорили на початку цього розділу.

Уява.Для того, щоб відповісти на питання, поліцейський побудував уявний образ оточення. Цей уявний образ мав форму когнітивної карти: тобто уявного уявлення безлічі будівель, вулиць, дорожніх знаків, світлофорів і т.п. Він був здатний витягти з цієї когнітивної карти значимі ознаки, розташувати їх в осмисленої послідовності і перетворити в мовну інформацію, яка дозволила б водієві побудувати подібну когнітивну карту.

Мова.Щоб правильно відповісти на питання, поліцейському потрібні були великі знання мови. Це має на увазі знання правильних назв для орієнтирів і, що теж важливо, знання синтаксису мови, тобто правил розташування слів і зв'язків між ними.

Психологія розвитку.Це ще одна область когнітивної психології, яка дуже інтенсивно вивчалася. Нещодавно опубліковані теорії і експерименти з когнітивної психології розвитку значно розширили розуміння того, як розвиваються когнітивні структури. У цитованому випадку ми можемо лише зробити висновок, що говорять об'єднує такий досвід розвитку, який дозволяє їм розуміти один одного: наведений вище діалог був би неможливий, наприклад, між поліцейським і дикуном з африканських джунглів.

Мислення і формування понять.Протягом усього розглядуваної епізоду поліцейський і водій виявляють здатність до мислення і формування понять. Коли поліцейського запитали, як потрапити в «Плати-Пакуй», він відповів після деяких проміжних кроків; питання поліцейського «Ви знаєте, де цирк?» показує, що якби водій знав цей орієнтир, то його легко можна було б направити в «Плати-Пакуй». Але раз він не знав, поліцейський виробив ще один план відповіді на питання.

Людський інтелект.І поліцейський, і водій мали деякі припущення про інтелект один одного, тобто про здатність розуміти звичайну мову, дотримуватися інструкцій, перетворювати вербальні описи в дії і вести себе відповідно до законів своєї культури.

Узагальнюючи все сказане вище, ми знову приходимо до проблеми штучного інтелекту.Ця галузь комп'ютерних наук, що моделює пізнавальні процеси людини, справила величезний вплив на розвиток когнітивної психології, особливо коли для комп'ютерних програм штучного інтелекту потрібні були знання, як людина обробляє інформацію. У контексті розглянутого прикладу, як би відповів на питання водія досконалий сверхробот, хто оволодів усіма здібностями людини, пов'язаними зі сприйняттям, пам'яттю, мисленням і мовою, тобто повністю ідентичний людині в плані мислення? В даний час важко собі навіть уявити програму, яка спочатку помилилася б, як це зробив поліцейський ( «ви повертаєте наліво»), а потім, помітивши цю помилку, виправила б її ( «немає, направо») ?!

Штучний інтелект і поведінковий моделювання. Тут ми знову повернемося до інтерв'ю з К. В. Анохіним [17]. Поведінкові комп'ютерні моделі або роботи, на відміну від моделей класичного штучного інтелекту, не мають попередньої схеми світу, вони повинні будувати її під існуючу середу подібно реальним тваринам. Такі системи адаптуються до середовища за допомогою набору елементарних поведінкових модулів, кожен з яких відповідає за якусь незалежну елементарну форму поведінки, а потім методом проб і помилок відбувається відбір і фіксація таких модулів за результатами їх дій. Такі системи отримали назву штучних тварин - «Анімат» (Від англ. animal - Тварина і automat - Автономно діючий пристрій). Першими істотами, чия поведінка намагалися моделювати, були комахи - павуки, бджоли, оси. Такі комахоподібних роботи створюються в різних наукових центрах в США (шестиногі 35-сантиметрова «комаха-робот» Genghis), Франції (комахоподібний ходить робот Hexapod), Великобританії (цілий ряд насекомоподобних «інтелектуальні» істот).

В даний час в лабораторії анімат в Парижі (Animat Lab) Розробляється проект Psikharpax, де в роботі синтезуються деякі з адаптивних механізмів і нервових структур, відповідальних за просторове навігацію у щурів. Здібності такий щури-робота будуть рости за рахунок «навчання без учителя», тобто анімат буде здатний сам будувати когнітивну карту середовища і виробляти адаптивні стратегії поведінки щодо механізмів, схожим з тими, що використовує мозок щура. У групі гуманоидной роботікі в лабораторії штучного інтелекту Массачусетського технологічного інституту в США (Humanoid Robotics Group) Розробляються мавпоподібних і мобільні роботи (Kismet, Сосо) зі складним набором поведінкових реакцій (здатності до соціальних взаємодій, емоційних реакцій і т.п.). На рис. 7.8 представлена ??головна сторінка цієї групи.

-

Мал. 7.8. Головна сторінка сайту групи гуманоидной роботікі [21].

Корінні відмінності класичного штучного інтелекту і поведінкового моделювання свого часу дотепно відбив Бертран Рассел, пояснюючи національну різницю в школах німецької гештальтпсихології та американського біхевіоризму: «Тварини, яких спостерігали німці, спокійно сидять, думають і, врешті-решт, видають рішення зі свого внутрішнього свідомості . А тварини, яких вивчали американці, шалено стрибають з неймовірним напором і темпераментом і, нарешті, випадково отримують бажаний результат ».

На нинішній стадії робіт зі штучного інтелекту, схоже, ці відмінності починають згладжуватися. Багато нейробіологи наполягають на тому, що теорії роботи мозку повинні бути сформульовані алгорітмічно, щоб допускати моделювання. Нобелівський лауреат Джеральд Еделман (Gerald Edelman),один з провідних нейробіологів-теоретиків, в своєму інституті в Каліфорнії (Neuroscience Institute) розробляє серію роботів NOMAD (Neurally Organized Mobile Adaptive Devices). Ці роботи мають родове ім'я «Дарвін» Кожен новий «Дарвін» з'являється на світ практично ненавчених, а коли стикається з об'єктами зовнішнього світу, починає виробляти власні абстрактні категорії на основі наявної в нього якогось вродженого переваги (вчиться, наприклад, відрізняти один від друга різні кулі). Таким чином, у робота з'являються знання, які він може використовувати і в інших завданнях - починає працювати один з принципів, за якими, мабуть, йшла в природі еволюція механізмів інтелекту.

Сучасні уявлення про нейрофізіологічних механізмах психічних функцій [22]. Як ми бачимо, багато з того, що раніше вважали специфічним для людини, яка звикла вважати себе «вінцем природи» і пов'язували з його особливим соціальним розвитком, в тій чи іншій мірі властиве тваринам і, отже, має загальні нейробіологічні основи. Для фізіологів все більш актуальною стає проблема біологічних передумов психічних функцій мозку людини.

Діяльність мозку тварин проявляється в організації поведінкових актів, спрямованих на підтримку стану стійкої нерівноваги із зовнішнім середовищем. Активний характер поведінки визначає прагнення до задоволення потреб. Очевидним, що не вимагає доказів, представляється наявність у тварин вітальних і зоосоциальной потреб, Спрямованих на виживання індивідуума і виду відповідно. До вітальним потребам відносяться, наприклад, харчова і питна потреби, на базі яких може здійснюватися вироблення харчових і питних умовних рефлексів. На основі зоосоциальной потреб формуються такі форми поведінки, як статевий, материнське, територіальне поведінку і деякі інші. Не настільки очевидно існування так званих потреб саморозвитку, На базі яких формується ігрове і дослідницька поведінка [23]. Проте, численні дані про формування нових умовнорефлекторних реакцій в тих випадках, коли підкріпленням є не якесь ласощі, а можливість проводити дослідницьку діяльність, є переконливим доказом наявності таких потреб. Наприклад, мавпи навчалися натискати на важіль, якщо в якості підкріплення вони отримували можливість побачити через вікно в сусідньому приміщенні цікаві речі. Всім відомо увійшло в приказки цікавість сорок і т.п.

На основі задоволення потреб відбувається условнорефлекторное навчання тварин, що виявляється в зміні їх поведінки, - один з варіантів навчання. Однак не для всіх форм навчання доведено наявність фактора підкріплення, і тому є різні точки зору на можливість зведення всіх процесів навчання до вироблення умовних рефлексів. До таких форм навчання можна віднести импринтинг (Запечатлевание), латентне навчання, імітацію (Наслідування).

Імпрінтінг, на відміну від условнорефлекторного навчання, не залежить від кількості поєднань і ефективно здійснюється лише в певний, критичний, період життя. Цей період, наприклад, у пташенят триває з 10 до 20 год після народження. Встановлення ранніх контактів між матір'ю і дитинчам, можливо, має особливе значення і для материнського запечатлевания, що обумовлює материнську прихильність.

Інсайт - Це особливий вид навчання, що виявляється в здійсненні нової адаптивної реакції без попередніх проб і помилок. Так, свого часу всесвітньої знаменитістю стала мавпа на прізвисько Имо, яка в ході експерименту витончено вирішила завдання по очищенню зерен злаків від піску. Вона не стала вибирати зерна з піску, як це робили інші мавпи, а кинула їх суміш у воду і потім зібрала зерна з поверхні води. А ось інші мавпи, які жили з нею в одному співтоваристві, перейняли ці навички від Имо на основі іншого виду навчання - наслідування. Наслідування (імітація) проявляється на самих різних етапах розвитку тваринного світу. Однак особливо важливу роль ця форма навчання грає у приматів. За допомогою наслідування здійснюється передача навичок від покоління до покоління.

Дослідження особливостей навчання дозволили встановити досить несподівані здібності тварин, що стосуються процесів обробки інформації. Так, наприклад, у голубів виявлена ??здатність диференціювання фотографічних знімків двох ділянок місцевостей, знятих в різних ракурсах, що дозволяє припускати наявність у птахів цілісного характеру зорового сприйняття. Люди мого покоління, напевно, при цих словах згадають веселу датську кінопародія на шпигунські фільми «Бий першим, Фредді», де обігрується ця здатність голубів.

Нарешті, для тварин встановлена ??можливість оцінки і використання інформації про свій власний стан. Підтвердженням тому є численні документовані випадки звернення тварин за допомогою до людини (для себе або своїх співтоваришів).

Згідно широко поширеній до останнього часу помилці, безперечним проявом специфічності мозку людини вважається структурна і функціональна асиметрія кори великих півкуль. Права півкуля пов'язують з просторово-синтетичної діяльністю, ліве - з мовної та аналітичної. Однак поряд з цим накопичені переконливі докази функціональної асиметрії мозку тварин [24]. Звертаючись до проблеми специфічності мовної діяльності людини, слід зазначити, що сьогодні немає підстав для беззастережного визнання існування мови у тварин. Видоспецифічні акустичні сигнали тварин є проявом внутрішнього стану, а не відображають предмети і події зовнішнього світу. У той же час дослідниками доведена потенційна здатність людиноподібних мавп опановувати знаковими системами, за допомогою яких вони могли використовувати назви предметів, зокрема їх можна навчити мові жестів американських глухонімих [25]. Знакові системи, яким навчають мавп, складаються з декількох сот знаків, причому тварини можуть вживати знаки з перенесенням значення, створювати нові знаки і їх комбінації. В цілому вважається, що знакові системи, якими в змозі користуватися мавпи, можна порівняти з рівнем розвитку мови 2-3-річної дитини. Відзначимо, що цього саме рівня може досягти (в результаті тривалого навчання) дитина типу Мауглі - позбавлений нормального розвитку в результаті ізоляції від людей.

Гени і поведінка [26]. Завершити розповідь про психофізіологічні дослідженнях інтелекту хотілося б розмовою про генетичні основи поведінки. B 1960-і рр. шведський цитолог Хольгер Хиден розробив метод, що дозволяє аналізувати кількість РНК і навіть її якісний склад в окремих ізольованих нервових клітинах. B дослідах з навчання пацюків Х. Хиден і його співробітники виявили, що кількість РНК в тих нейронах щурів, які імовірно мають відношення до даної форми навчання, збільшується, причому якісний склад, тобто співвідношення різних нуклеотидів, змінюється. Був зроблений висновок, що в ході навчання активуються нові, раніше «мовчали» гени, які синтезують нову інформаційну РНК, яка є носієм пам'яті. Завдяки утворенню цих молекул пам'яті, тобто експресії в відповідних нейронах деяких нових генів, певні поведінкові навики вкарбовуються в мозку тварин.

За роботами Х. Хидена ішов публікацій, в яких описували досліди по впливу гальмування синтезу РНК і білків в мозку за допомогою антибіотиків актиноміцину, пуромицина і циклогексаміду на процеси навчання різних видів тварин (щури, миші, риби, птиці), результати яких, на кшталт б, демонстрували, що таке втручання перешкоджає оволодінню різними навичками, наприклад заважає знаходженню правильного шляху під час навчання в лабіринті. Висловлювалося навіть твердження, що годування хворих з втратою пам'яті препаратами РНК сприяє часткового її відновленню.

Однак згодом, коли з'явилася більш точна методика, виявилося, що якісних змін РНК в нейронах при навчанні не відбувається, можуть мати місце лише зміни кількісного співвідношення різних фракцій мРНК, вже існували в клітці, відображаючи зміну функціонального стану нейронів. Що ж стосується ефекту антибіотиків на процеси навчання, то член-кореспондент РАН Л. І. Корочкін ще під час роботи в Новосибірську досліджував їх вплив на морфологію клітин мозку в місці їх введення в найменших дозах, набагато менших, ніж використовували в дослідах з навчання, і показав, що навіть ці малі дози викликали патологічні зміни в нервових клітинах, в тому числі їх загибель [26]. отже, введення антибіотиків в мозок перешкоджає навчанню тому, що виводить з ладу цілі функціональні ансамблі нервових клітин в зоні введення препарату.

В цілому, на думку Л. І. Корочкін спостерігаються відмінності в активності генетичного апарату або окремих генів між добре і погано навчаються лініями тварин є вихідною характеристикою ліній тварин, що склалася в процесі диференціювання мозку в онтогенезі і обумовленої генетично детермінованими міжлінійне відмінностями [27]. Він називає і «ті генетично детерміновані особливості мозку, від яких залежить ефективність його функціонування:

· Маса тканини, кількість складових її клітин, що, в свою чергу, визначається співвідношенням розмноження і загибелі клітин в ході онтогенезу;

· Здатність нейронів до утворення відростків і синаптичних закінчень - контактів між клітинами: чим більше відростків і синапсів утворюється в ході онтогенезу і клітинної диференціювання і чим більше зв'язків встановиться між клітинами, тим краще;

· Здатність утворилися синапсів до функціонування;

· Регіональні особливості розподілу клітин всередині органу, співвідношення нервових і допоміжних, гліальних клітин;

· Адаптивні і регулятивні здатності клітин;

· Здатність певних клітин загинути в певний момент індивідуального розвитку, щоб забезпечити більш ефективне функціонування залишилися в живих нейронів »[26].

Таким чином, генетична детермінація поведінкових ознак здійснюється в процесі індивідуального розвитку, коли в результаті експресії певних генів формуються відповідні нейтральні мережі. Відмінності в здібностях до навчання і запам'ятовування пов'язані з відмінностями в ефективності функціонування цих мереж.

Для бажаючих більш детально ознайомитися з проблемами генетичної детермінації психофізіологічних властивостей людини і їх еволюцією, рекомендуємо книгу чудового радянського генетика Ефроімсона «Генетика етики та естетики» [28]. В Інтернеті є її електронні версії в різних форматах, зокрема в doc-форматі на сайті [29].

РНК-інтерференція і психічні захворювання. Відкриття останніх років, пов'язані з терапевтичним використанням явища РНК-інтерференції, змушують, в якійсь мірі, згадати про «молекулах пам'яті», розглянутих вище. Зокрема, в Інституті цитології і генетики СВ РАН в Новосибірську встановлена ??можливість сиквенс-специфічного придушення експресії гена-мішені короткої синтетичної интерферирующей РНК в головному мозку ссавців in vivo [30]. Згідно з результатами цих досліджень, стрес, медикаментозне втручання або навіть недостатня материнська турбота здатні змінювати експресію нейрогу в ранньому онтогенезі, привертаючи до розвитку психопатології. Методи siRNA відкривають нові можливості вивчення функції генів у центральній нервовій системі і застосування РНК-інтерференції для впливу на патологічні процеси в головному мозку, а отже для нейробіологічного моделювання розумових функцій.



 Нейроінформатика. Моделювання процесів мислення та людино-машинного спілкування. Штучний інтелект |  Співтовариства організмів. екологічні системи
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати