Чем мозг человека похож на МанхэттенHow human brain is like Manhattan
Американское произношение:
MELISSA BLOCK:
This is ALL THINGS CONSIDERED from NPR News. I'm Melissa Block.
Вы слушаете программу ALL THINGS CONSIDERED на НПР Ньюс. Я Мелисса Блок.
ROBERT SIEGEL:
And I'm Robert Siegel. It's easy to feel like your brain isn't very organized sometimes. But new research finds that even the most scattered mind rests on a very orderly foundation. NPR's Jon Hamilton takes a look inside our brains.
А я Роберт Сигел. Нетрудно ощутить, что порой вашему мозгу не хватает организации. Но новое исследование обнаружило, что даже самый неорганизованный мозг покоится на очень упорядоченной основе. Наш корреспондент Джон Хэмилтон заглянет внутрь нашего мозга.
JON HAMILTON:
The brain circuits that let us do calculus or kick a soccer ball rely on millions of tiny fibers that carry signals from one area to another.
Мозговые (нейронные) связи, благодаря которым мы разбираемся в высшей математике или бьём по футбольному мячу, зависят от миллионов крошечных волокон, которые переносят сигналы между участками мозга.
Van Wedeen of Harvard Medical School has been studying these fiber networks for years. And he says, until recently, scientific description sounded pretty chaotic.
Ван Уидин из Медицинской школы Гарварда изучает эти сети волокон много лет. И говорит, что до недавнего времени учёные не могли чётко описать их функционирование.
DR. VAN WEDEEN:
The model emerged that the brain looked somewhat like a plate of spaghetti or perhaps like one of those old antique telephone switchboards with a million wires running, more or less, at random between different parts of the brain.
Возникла модель мозга, чем-то похожего на тарелку макарон или на допотопную телефонную станцию с миллионами проводов, более или менее произвольно соединяющими участки мозга (наподобие абонентов).
HAMILTON:
Then a few years ago, Wedeen and other researchers started looking at the brain's wiring using a new imaging technology. It showed not only the path of each fiber but all the intersections along the way. And Wedeen says that over time, his team began to see a pattern that didn't look like spaghetti at all.
Но несколько лет назад Уидин и другие учёные начали рассматривать мозговые связи с использованием новой технологии создания образов. Эта технология не только показывала "путь" для каждого волокна, но и пересечения волокон на этих путях. Уидин говорит, что со временем он с коллегами стал различать закономерную картину, совсем не похожую на тарелку макарон.
WEDEEN:
In the new version, pathways of the brain run in about the simplest structure you can imagine. A three-dimensional grid somewhat like Manhattan is a three-dimensional grid with streets running in two dimensions and then the elevators in the buildings in the third dimension.
В новой модели "пути" мозговых нейронов составляют суммарно очень простую структуру (проще трудно себе представить). Чем-то эта сеть похожа на Манхэттен: это трёхмерная сеть с улицами, идущими в двух плоских измерениях, и с лифтами внутри зданий (в качестве третьего измерения).
HAMILTON:
Of course, the human brain has lots of folds and curves. So you have to imagine Manhattan bent into some odd shapes. But the underlying grid doesn't change. The streets intersect at 90-degree angles and the buildings rise vertically. Wedeen says once he saw the evidence of the brain's grid system, a lot of things began to make sense.
Конечно, в мозге человека много извилин и складок. Так что представьте себе Манхэттен, изогнутый в причудливые формы. Но эти причудливые формы не меняют фундаментальной сети. Улицы пересекаются под углом в 90 градусов, а здания стоят вертикально. Уидин говорит, что после осознания такой сетевой структуры мозга для его стали понятны (объяснимы) многие вещи.
WEDEEN:
I'd been looking at these pictures of these monkey brains for years, in a sense going nuts over how beautiful they look without being able to understand why the fibers were so often looking like sheets, why the curvatures were so well behaved and so organized.
Я годами рассматривал (фото)снимки мозга обезьян: их красота чуть не сводила меня с ума, но я никак не мог понять, почему волокна часто имеют плоскую форму (как листы бумаги), почему все изгибы так хорошо упорядочены.
HAMILTON:
Wedeen says the grid model may help answer a question that has baffled geneticists and biologists: How can a relatively small number of genes contain the blueprint for something as complex as the human brain? Wedeen thinks he knows the answer, and here it is. In a highly organized system with consistent rules, a blueprint can use shorthand. It doesn't have to describe every detail.
По словам Уидина, сетевая (решёточная) модель мозга может помочь генетикам и биологам ответить на вопрос, который так долго их мучил: как может сравнительно небольшое число генов содержать детальный план сложного строения мозга человека? Уидин считает, что (теперь) знает ответ - и вот этот ответ: в высокоорганизованной системе со строгими правилами этот детальный план может быть записан "стенографически". В нём отнюдь не отражаются все возможные детали.
WEDEEN:
The grid structure exactly shows how simple recipes can produce a very complicated outcome.
Сетевая (решёточная) структура точно показывает, как из простых "рецептов" рождаются сложные "блюда".
HAMILTON:
Wedeen says the grid may also help explain how the rudimentary brain of a flatworm evolved into the complex brain found in people. He says the grid system allows a species to gradually add new functions to its brain, much the way an architect adds floors to a building or a city planner adds new streets.
Уидин считает что сетевая структура может помочь и в объяснении того, как примитивный мозг плоского червя эволюционировал в сложный мозг человека. По его словам, сетевая структура (мозговых связей) позволяет биологическому виду постепенно накапливать новые функции своего мозга, наподобие того, как архитектор добавляет этажи к зданию или новые улицы к городу.
WEDEEN:
And so you actually see the tools through which evolution builds a complicated human brain from more simply constructed ancestral brains.
И вы просто видите те инструменты, с помощью которых эволюция строит сложный мозг человека из более простых структур мозга наших более примитивных биологических предков.
HAMILTON:
Not everyone thinks it's that simple, though. David Van Essen of Washington University in St. Louis says the results are surprising and intriguing, but not yet certain.
Однако не все считают, что всё так просто. Дэвид Ван Эссен из университета Вашингтона в Сент-Луисе говорит, что полученные результаты удивительны и интригуют, но пока не окончательны (не надёжны на 100%).
DR. DAVID VAN ESSEN:
The evidence for their hypothesis is strong to some degree, though in a couple of important ways, I think they may have oversimplified the story.
В определённой степени есть сильные доказательства правоты (этой новой) гипотезы учёных, но думаю, их подход слишком упрощённый и не может разъяснить некоторых нескольких вопросов.
HAMILTON:
Take all those 90-degree intersections, for example. Van Essen says not everything is perpendicular. Other studies show that the brain's structure also includes some diagonal pathways. So Van Essen says it's possible the brain is neither spaghetti nor a perfect grid.
Возьмите, например, все эти пересечения ("улиц") под углом 90 градусов. Ван Эссен говорит, что не всё так перпендикулярно. Другие исследования показали, что в структуре мозга есть и "диагональные" связи. По словам Эссена, возможно, мозг не является ни тарелкой с макаронами, ни идеальной сетью-решёткой.
ESSEN:
I expect it will turn out to be somewhere in between.
Думаю, мозг человека окажется чем-то средним между этими двумя моделями.
HAMILTON:
The answer is coming soon. That's thanks to something called the Human Connectome Project. It's a five-year brain mapping effort supported by the National Institutes of Health. Van Essen says the project should help explain how brain wiring makes us who we are and what goes wrong in disorders like autism and Alzheimer's disease.
И ответа осталось ждать недолго. Благодаря так называемому проекту Human Connectome Project. Это пятилетний проект по созданию "карты" мозга. Его финансирует Национальный институт здоровья. Ван Эссен говорит, что этот проект должен помочь объяснить, как мозговые связи делают нас такими, какие мы есть, и как эти связи нарушаются при таких заболеваниях, как аутизм и болезнь Альцгеймера.
The new research appears in the journal Science. Jon Hamilton, NPR News.
Об этом новом исследовании рассказано в журнале Science ("Наука"). С вами был Джон Хэмилтон, НПР Ньюс.
 Это изображение показывает сетевую (решёточную) структуру мозга человека. Оно создано с помощью сканера в рамках проекта Human Connectome Project.
См. также: |
Поделиться:
© 2024 audiorazgovornik.ru