Иванов-Петров Александр (ivanov_petrov) wrote,
Иванов-Петров Александр
ivanov_petrov

Category:

Нейробиология

Г. Шеперд - впечатления от книги
По-русски вышла в 1987, по-английскии в 1983. То есть - глубокая древность, устарела совершенно. Но вот беда - я не знаю книг на русском, достаточно широких, чтобы представлять этот предмет целиком.
Что интересно - одна из центральных мыслей книги: прежняя нейробиология жила в мире причинных объяснений, в мире "стимул - реакция". Это казалось единственно возможной основой науки. Под тяжелым давлением не отвечающих таким взглядам фактов и конкурирующих теорий пришлось признать: модель причина-следствие - это то, что мы высекаем из природы, что мы в ней конструируем. В реальности такие связи отыскиваются - но если удалить одну причину, на ее место вступает следующая. Прежние представления о нервной системе и поведении были заложены 350 лет назад Декартом, и в разных модификациях существовали до второй половины ХХ века. Потом их пришлось - с огромным трудом - менять: нервная деятельность не описывается адекватно причинными схемами. Причем схема причинного действия оказалась страшно живучей: Декарт основывал ее на открытии Гарвея, распространяя законы движения жидкости по трубам в системе с насосом и заслонками - на нервные реакции. В 19 веке их уподобляли действию телеграфа, в конце 20 стали уподоблять работе компьютерных программ. На деле, при смене технической аналогии от канализации до компьютера - это одна и та же мысль, в ней по сути ничего не поменялось, и именно она оказывается неверной.

Утверждается, что современная нейробиология (образца 1980-х) отличается от той, причинно-следственной и техногенной одним важным отличием - "биологизмом". Считается правильным думать о нервной дейстельности не как о технической системе с входом-и-ответом, а как об управляющей системе, которая работает по каким-то общебиологическим принципам. Иначе говоря, деятельность мозга сводится к нейрону, а нейрон - это клетка, и объяснительные модели ищутся в рамках цитологии: что есть у живых клеток, то и используется в работе нейронов. Не могу сказать, что эта мысль кажется четкой: мне кажется, здесь видно, что люди хотят отказаться от прежней картины мира, но не нашли другой. Видимо, сейчас это совсем не так - в книге Шеперда почти нет следов нейрогенетики, нейрохимии и молекулярной нейробиологии, а без этого сейчас нейро-сайнс представить совсем нельзя. Так что книга устарела концептуально, совсем и непоправимо, теперь это не более чем история.

Именно как история это и интересно. Скажем, такая вот история... Сначаал был ретикуляризм, с начала 20 века - который утверждал, что нервная сеть - это особенной связности сеть и нейроны нельзя рассматривать как обычные живые колетки, для них предже всего важны характеристики, из-за которых они могут выстроить сеть, а их клеточная природа - всего лишь дань прошлому. Эта концепция была разбита, и ей на смену пришла именно клеточная теория нейрона, что нервная сеть состоит из клеток - это теория Кахала, где нейрон - поляризовн, на центр и длинный проводящий провод-аксон. Из этих схематических нейронов была выстроена концепция "нервных дуг", рефлекторных дуг, на основе которых и выстроено поведение. И это тоже опровергнуто, уже очень давно. Нейроны оказались совершенно различными биохимически, это сложно устроенные клетки, а не диполи, они очень разные и из этих гетерогенных элемиентов, разнокачественных, не удается ловко собирать нервные дуги, под которые на словах подводятся рефлекторные теории.

В результате оказалось, что именно исходя из нейрологических исследований не удается говорить о рефлекторной дуге - для этого нет оснований, это оказалось повисшей в воздухе мысленной схемойэ, порожэденной исследователями внешне наблюдаемого поведения, но не подтвержденной более аналитическими методиками. В рамках новой теории гетерогенных и разнокачественных нейронов, где подчеркивалось, что каждый нейрон - это самостоятельная клетка со своей стратегией поведения, развивались исследования устройства оконечностей аксонов, выделения и действия, приема и проведения медиаторов. Это была теория синапсов - каждый синапс с множеством бляшек для рецепции медиаторов, перебирающихся через синаптическую щель, через этакий Гиннунгагап - был целой вселенной, на которой сосредоточились интересы исследователей - огромная и классическая школа Экклса. Теперь и внешнее поведение, и нервная система, и даже весь нейрон оказались слишколм велики, внимание сосредоточилось на мире отдельного синапса.

Тут оказалось, что и это - вымысел, то есть некоторая теория исследователей, не оправдывающаяся в реальности. Полагалиэ, что один аксон выращивает особенный контакт с другим нейроном, там образуется это самое таинство передачи медатора... Но при проверке выяснилось, что нейрон может выделять медиатор, а воспринимает его нейрон, вовсе с ним не образующий тесного контакта, так что - да, есть сплетения и контакты, которые играют некоторую роль, но множество реакий обеспечивается передачей и рецепцией медиатора вне таких контактов. Это оказались не случайные различия - иногда оказывается, что передача через плотный контакт - быстрая, очень надежная, но скоро разрушающаяся, а вот передача отдаленному нейрону, не находящемуся в тесном контакте - медленная, но зато очень долговременная и устойчивая. Более того - была реформирована сама концепция нейронной передачи. Идеология рефлекса стоит на том, что нейрон получает сигнал, синапс его принимает - и пошел проводить импульс по длинному своему проводу. Однако оказалось, что во многих случаях ситуация совершенно иная: нейрон возбуждается, принимает медиатор - но вместо того, чтобы разряжаться потенциалом действия и "проводить информацию", он начинает менять местные синаптические процессы - изменяет состояния своих и иногда чужих синапсов, делая их более или менее восприимивыми к разного рода реакциям. Нейрон вполне "ведет себя", меняя свою среду и собственные свои свойства по отношению к этой среде. Синапсы устроены по-разному - с одних возбуждение более веоятно возбудит нейрон и заставит его разрядиться, а в других - только распространит некое изменение по большей или меньшей части дендритной сети нейрона. Нейрон оказался "очень большим телом", не элементарной структурой-элементом, а "большой системой", в которой сотни (тысячи?) подэлементов очень сложно связаны между собой. То есть как был разрушен "нейрон Кахала", так рухнул "синапс Экклса".

Теперь вроде бы стало получаться совсем иное, чем виделось раньше. Раньше было представление о специализированном (понятном нам) действии - вот выделилось вещество, на него ответили специфические рецепторы и запустили реакцию. Однозначно и ясно. Но на деле картина иная. Межчинаптическая среда оказалась сложно устроенной средой, где находятся одновременнго очень различные вещества разного действия. И нейрон "ведет себя" в этой среде, по сложно устроенным закономерностям "выбирая", на что и как он будет реагировать. Нейрон относительно неподвижен - среда относительно быстро меняется, но это с нашей точки зрения, если же смотреть на это по структуре выборов, это можно представить наоборот - что нейрон "передвигается" в этой межнейрональной и заполненной разными действующими веществами среде, от одних "закрывается", других "не принимает" или "не реагирует", пока наконец не "найдет нужное". Причем эту среду нейрона создают не только другие нейроны, расположенные от него на разном расстянии, но и иные типы клеток.

При этом новые концепции не вытесняют старые нацело. Остаются исследователи, котопрые думают на уровне какой-то старой "картины мира". остаются задачи, которые можно продуктивно решать и в рамках прежних концептуальных моделей. остается выработанный и принятый язык, система террминологии, котрой учатся много лет и которая не поддается попыткам замены - ее можно переосмыслять, вкладывать новое содержание, но взломать понятие рефлекторной дуги и т.п. не так-то просто.

Есть и еще причина путаницы. Дело в том, что в последние десятилетия валом раскатала все теории новая техника. Ведь кадое новое техническое средство создает новую эмпирическую базу. и - если по-хорошему - надо отсмотреть все прежние данные и перевести их на язык нового наблюдения, новой эмпирии - это работа длинная, тяжелая и нетривиальная. и ее, по сути, никогда полностью не выполняют. Просто, если теперь есть машины, чтобы заниматься нейрогенетикой, то поверх непреваренного бутерброда прежних концепций сети-рефлекса-клетки-синапса будет навалена куча данных по нейрогенетике, молекулярной биологии синаптического шипика и пр. Одновременно кто-то будет стараться разобраться - а многие другие будут наваливать все новые данные, с виду стройные и нормально описанные, на деле же не вполне пригодные - потому что выполнены в рамках старых концепций и данные описаны исходя из терминологии давно отживших теорий. все вместе это и будет быстро развивающаяся современная наука.

При этом надо понимать, что в школе учат очень устаревшие схемы, да и в вузах тоже. Есть интеллектуальные моды - например, мода думать, что наука - это выяление причинных связей, как есть мода думать, будто наука начинается с определений. С этими очень наивными взглядами люди специализируются и дорастают до очень крупного размера в своей области, когда они пишут новыые учебники. Причем их трамбуют все новые технические слои терминологии - как на нейробиологию рухнули компьютер-сайнс, с которой область науки завелись тесные контакты с обоюдными надеждами. По сути это означает сеию варваризаций - каждый новый шаг в технике исследования - это варваризация науки. То есть работая с определенной техникой варвары обтесываются, научаются понимать, что есть артефакт, что их плохая умственная пивычка, насколько сложен объект и куда именно он клонит, понимают способы теоретизирования с этим объектом, начинают разрушать прежнюю господствующую теорию и... приходит новая техника, новая эмпирия и все спускается в унитаз - как полностью устраевшее. В этом смысле компьютерные влияния на нейросайнс - конечно, отрицательны. Дают множество новых фактов, множество новых возможностей набрать еще больше фактов - и очень затрудняют возможность понять хоть что-нибудь.

Ну, надо думать, еще помучаемся, но не все помрем. Если кто только может, поможите - сами не местные, а нейросайнс - это, конечно, первейшая модель для всего народонаселения, болтающего о сетях, сетевом обществе и прочем таком умозамешательном вкрутую. Так что если кто может, не осердясь, рассказать, что там происходит сейчас, чем живет народ и что получается, о чем думают и как себя ведут при исследовании той самой первой сети, - расскажите. Меня интересует всё, что вы сочтёте возможным рассказать - а особенный мой интерес к делению нейронов на двигательные и чувствительные - что происходит с этой теорией. Но не только - потому как может уже произошло что совершенно страшно интересное, о чем я даже и не догадываюсь, что надо спросить. Да, еще меня интересует, что происходит с представлением о сенсорных модальностях - оно неизменно или плавает.
Tags: biology4, books6
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 68 comments