Bộ não là một thứ thiêng liêng, bạn không thể chơi với nó

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Người đoạt giải Nobel Eric Kandel về phân tử trí nhớ, lsd cho mèo, huấn luyện động vật có vỏ, Vienna năm 1938 và người tị nạn Syria.

Freud sống ở một khu phố lân cận của Vienna, tại Berggasse 19, và người đoạt giải Nobel tương lai đã có mọi cơ hội gặp ông trên đường đến trường. Trong một bộ phim tiểu sử sẽ sớm được quay, cuộc gặp gỡ này chắc chắn sẽ diễn ra - ở đâu đó trong bối cảnh, như một chi tiết bắt buộc của cảnh quan đô thị, cha đẻ của phân tâm học với bộ râu dễ nhận biết và một điếu xì gà chắc chắn sẽ lóe lên. Năm 1938, khi Đức Quốc xã buộc Freud rời khỏi Áo, Candel mới 8 tuổi.

Candelu hiện đã 87 tuổi và tiếp tục làm việc tại Đại học Columbia ở New York. Trước cửa văn phòng của mình, anh ta xuất hiện với chiếc nơ trên áo sơ mi trắng bảnh bao - như thể điều này đang xảy ra ở châu Âu trước chiến tranh. “Tôi vừa bay từ Vienna về,” anh ấy nói. Và trí tưởng tượng - một cách tự động, bởi vì chính xác thời gian này và địa điểm này được dành cho "Thời đại của sự hiểu biết về bản thân", cuốn sách cuối cùng được Kandel dịch sang tiếng Nga, - đưa ra một bức tranh về Vienna đang làm nhiệm vụ một trăm năm trước với sự Ly khai của nó, Klimt, Wittgenstein, Gödel và Webern, nơi các giáo sư y khoa là những người như nghệ sĩ dương cầm hòa nhạc, nhà hát giải phẫu bán vé khám nghiệm tử thi và một lý thuyết mới về sự vô thức của Freudian rất phổ biến với các nghệ sĩ.

Cả Freud và Kandel đều tham gia vào trí nhớ trong suốt sự nghiệp khoa học của họ - mỗi người theo một cách riêng. Tâm hồn của chúng ta được làm bằng gì? Đối với Freud - từ những mặc cảm, nỗi sợ hãi bị đè nén, những ký ức bị dồn nén. Đối với Kandel - từ một protein CPEB giống prion, sự biểu hiện gen bị ức chế và làm tăng nồng độ các enzym được gọi là "protein kinase" trong quá trình hoạt động của tế bào thần kinh. Khoa học của những năm 1930 và 2010 nói các ngôn ngữ khác nhau về não, nhưng Kandel thông thạo cả hai.

Sinh lý học thần kinh quan tâm đến ông tại trường đại học chủ yếu vì nó cho ông cơ hội để giải quyết các vấn đề của phân tâm học. “Năm 1957, khi tôi mới bắt đầu làm việc, tôi đã phải từ bỏ ý nghĩ rằng chúng ta có thể tìm thấy một vị trí trong não cho các chức năng như bản ngã. Nhưng bây giờ, chẳng hạn, "nó" của Freud, những động cơ theo bản năng, không phải là một điều bí ẩn như vậy. Chúng ta biết rằng vùng dưới đồi đóng một vai trò quan trọng trong việc này. Các hạch hạnh nhân cũng đóng một vai trò quan trọng. Vì vậy, chúng tôi bắt đầu dần dần liên hệ các chức năng này với các khu vực cụ thể của não bộ,”Kandel nói.

Ở tuổi 36, anh phải lựa chọn - "nó" hoặc sinh lý của các tế bào thần kinh. Kandel được đề nghị làm trưởng một trong những khoa tâm thần học đáng kính nhất ở Hoa Kỳ, nơi phân tâm học là phương pháp chính để làm việc với bệnh nhân, nhưng Kandel đã không chấp nhận lời đề nghị đó, để thay vì kiểm tra trí nhớ trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm trên động vật. Với những nghiên cứu này, ông sẽ được trao giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học vào năm 2000.

Làm thế nào bạn có thể nghiên cứu trí nhớ của động vật nếu chúng không thể chia sẻ ký ức? Họ không viết sách, không xem qua những bức ảnh thời thơ ấu của mình, không đi sâu vào các kho lưu trữ. Nếu họ không có khả năng này, thì ít nhất cũng cần phải lấy một người rất giống một người làm vật thí nghiệm. Tinh tinh? Những chú voi - theo một bài hát thiếu nhi tiếng Anh nổi tiếng - “không bao giờ quên”? Bộ não của ai có thể đóng vai trò là một mô hình tốt cho chúng ta - với những ký ức dồn nén về chấn thương thời thơ ấu và ký ức về cách đi xe đạp?

Kandel đã chọn một anh hùng bất ngờ cho vai trò người mẫu: loài nhuyễn thể Aplysia californica, hay còn gọi là thỏ biển, một sinh vật tương tự như loài sên, nhưng chỉ dài từ nửa mét trở lên và nặng tới bảy kg. Aplysia hoàn toàn không có não theo nghĩa thông thường của từ này.

Trên bàn làm việc của Kandel treo một bức chân dung đen trắng đủ dài của một con ngao. Thay vì một bộ não, Alysia có năm cặp nút thần kinh với các tế bào thần kinh khổng lồ - thực tế, cô thích Candela: tế bào càng lớn thì càng dễ nhìn vào nó. Khi sợ hãi, Alysia phóng ra một đám mây màu mực. Đối với khoa học, điều thú vị nhất là mối liên hệ giữa phản ứng và kích thích không cố định một cách cứng nhắc mãi mãi - aplysia biết cách học những điều mới. Nói cách khác, một loài nhuyễn thể không có não có thể ghi nhớ. Và nếu bạn nhìn vào hoạt động của các tế bào thần kinh của cô ấy trong quá trình ghi nhớ, Kandel đã quyết định vào giữa những năm 1970, nó sẽ giúp hiểu được cách mọi người ghi nhớ.

Nếu chúng ta biết ký ức được tập hợp từ bộ phận phân tử nào, về mặt lý thuyết, chúng ta có thể tin tưởng vào những viên thuốc giúp quên đi và những viên thuốc giúp quên đi, như trong bộ phim "Eternal Sunshine of the Spotless Mind", nơi họ đến gặp một nhà sinh lý học thần kinh để được điều trị. tình yêu không hạnh phúc. Quan điểm này liên tục được nói đến và viết về, nhưng Candel thẳng thắn không thích cách xây dựng câu hỏi về công việc của mình như vậy.

“Tôi không hứng thú với những viên thuốc. Tại sao lại can thiệp vào não? Tại sao không chỉ là sự hiểu biết, không có sự can thiệp? Bạn quan tâm đến việc kiểm soát tâm trí, và tôi quan tâm đến ý thức. Tôi muốn hiểu cách thức hoạt động của trí nhớ ở mọi cấp độ, và hiểu sự sáng tạo đến từ đâu."

* * *

Theo tạp chí khoa học nổi tiếng New Scientist, các tế bào máu sẽ tự đổi mới hoàn toàn trong 150 ngày: không có tế bào hồng cầu nào đi qua tĩnh mạch của chúng ta một năm trước không còn tồn tại. Tuổi thọ của tế bào da là hai tuần. Ngay cả các tế bào xương cũng chỉ sống được 10 năm. Các mô trong cơ thể chúng ta là một thứ tồn tại trong thời gian ngắn: chúng được đưa vào chu trình xử lý liên tục. Nếu cơ thể tự tiêu hóa máu, da và xương với tốc độ điên cuồng, thì vật liệu sinh học nào có khả năng mang những ký ức chi tiết từ 80 năm trước?

Trong cuốn sách "Đi tìm ký ức", Kandel mô tả chi tiết cách vào tháng 11 năm 1938, cảnh sát Đức Quốc xã đến căn hộ của họ và ra lệnh cho họ dọn dẹp cơ sở - chuyển đến sống trong một gia đình Do Thái khác trong thời gian không xác định. Một vài trang tiếp theo đề cập đến những con tem bưu chính mà người anh quản lý để mang theo bên mình, và băng để giữ hình dạng của bộ ria mép - người chủ gia đình đã che chở cho họ đã sử dụng nó khi đi ngủ, và sự phá hủy trong ngôi nhà đó. họ tìm thấy khi họ quay trở lại.

Nếu tất cả những điều này được ghi lại trên phim, nó sẽ có thời gian để khô và nứt từ năm 1938. Nhưng ở đâu đó trong đầu, các phân tử hữu cơ dễ hỏng bí ẩn lưu trữ thông tin này tốt hơn phim.

Loài nhuyễn thể aplysia đã có cơ hội tiếp cận vấn đề này ít nhất là từ xa. Kandel bắt đầu bằng cách kiểm tra trí nhớ ngắn hạn, nơi ghi dấu ấn của những giây cuối cùng. Một giây đã là một khoảng thời gian rất dài theo tiêu chuẩn của một tế bào thần kinh, trong thời gian này, tế bào này có thời gian tự sạc điện hàng trăm lần và bắn xung điện vào các tế bào lân cận của nó. Giữa cơn bão điện này, các quá trình chậm hơn hàng nghìn lần đến từ đâu? Phải mất hơn mười lăm năm để mô tả các mối quan hệ nhân quả đằng sau điều này.

Đầu tiên là nơ-ron phụ, nó hoạt động như một loại núm âm lượng cho pháo điện. Tương tự định tính gần nhất của “độ ồn” này ở động vật thân mềm là sự căng thẳng ở người, làm giảm các phản ứng cảm xúc. "Xoắn tay cầm" có nghĩa là gì? Để cô lập các phân tử của chất dẫn truyền thần kinh serotonin, giống như một chiếc chìa khóa trong ổ khóa, nằm trong các thụ thể đang chờ chúng trên bề mặt của tế bào đích và ảnh hưởng đến các quá trình bên trong nó. Những quy trình này là gì? Tổng hợp các phân tử đặc biệt được gọi là "AMP vòng" sống trong tế bào lâu hơn nhiều so với xung điện. Tốc độ tổng hợp do enzym điều khiển, công việc của enzym do gen quy định, hoạt động của gen phụ thuộc vào mạng lưới điều hòa gen - vân vân: chuỗi nhân quả kéo dài.

Để làm rõ chi tiết, cần phải mổ xẻ con cá vàng và suy luận - điều này đã được các nhà khoa học khác làm - dòng gen của ruồi đột biến có tên chính thức là "dunce" (dunce): họ không thể nhớ nó có mùi như thế nào trước khi họ bị thương. Và để tìm ra cách serotonin, chất “kiểm soát âm lượng” tương tự, liên kết trong vỏ não thị giác, Kandel đã đưa LSD cho mèo: ông bắt đầu làm việc với chất này vào năm 1955, trước khi những con hà mã đầu tiên thử nó.

Còn những trải nghiệm của con người thì sao? Cũng chính LSD đó, mặc dù các nhà nghiên cứu đã bị cấm sử dụng ngay từ những năm 1960, nhưng vào những năm 2000 đã được đưa trở lại phòng thí nghiệm cùng với mescaline và psilocybin, nơi những người tình nguyện khỏe mạnh đưa chúng dưới sự giám sát của các nhà khoa học. Và sau đó, và bây giờ Kandel kiên quyết chống lại: “Bộ não con người là một thứ thiêng liêng. Bạn không thể chơi với anh ấy."

* * *

Khi cuốn sách "Tìm kiếm trí nhớ" được xuất bản lần đầu bằng tiếng Anh vào năm 2006, Kandel đã viết rằng ngay cả những hoạt động thường xuyên nhất của bộ não chúng ta - ví dụ, nhận dạng khuôn mặt và đồ vật - cũng là những nhiệm vụ có độ phức tạp tính toán không thể tưởng tượng được: máy tính ". Kể từ đó, một điều gì đó đã thay đổi: vào năm 2012, một sinh viên tốt nghiệp từ Đại học Toronto, Alex Krizhevsky, đã đưa ra một mạng nơ-ron, với tỷ lệ lỗi thấp kỷ lục, đã phân loại được 1,3 triệu hình ảnh trên một nghìn lớp trong cuộc thi ImageNet. Đặc biệt, cần phải phân biệt tắc kè với cự đà và chó sục Yorkshire với những con ở Norfolk - và bản thân chương trình máy tính, không có hướng dẫn rõ ràng, đã học cách tìm ra sự khác biệt nhỏ giữa các loài thằn lằn và các giống chó.

Các phiên bản phức tạp của mạng nơ-ron này vào năm 2014 bắt đầu giải quyết vấn đề nhận dạng hình ảnh tốt hơn người. “Họ làm rất tốt công việc đó,” Kandel gật đầu: bây giờ, bạn cần phải minh họa sự vượt trội của một bộ não sống so với mọi thứ khác bằng một thứ gì đó mới mẻ. Trí tuệ nhân tạo vẫn thua kém trí tuệ tự nhiên ở chỗ nào - và bây giờ thứ sau này cần làm gì để vượt qua bộ não?

Kandel nói: “Hãy suy nghĩ một cách sáng tạo. Mạng nơ-ron đã biết cách soạn các văn bản tương tự như các bài thơ của Letov và vẽ lại các bức ảnh theo phong cách của Van Gogh, nhưng tất cả những điều này, theo Kandel, không giống nhau: "Bắt chước là một chuyện, nghĩ ra phong cách mới là chuyện khác."

Ít nhất, một người đoạt giải Nobel có thể bị nghi ngờ là không tin vào một khả năng như vậy. Cuốn sách "The Age of Illumination" của ông nói về cách phân biệt trong tác phẩm của một nghệ sĩ các phương pháp tác động lên não bộ cụ thể, khả năng kéo đúng đòn bẩy của các cơ chế của sự đồng cảm vào đúng thời điểm. Kandel là một nhà sưu tập và là một người hâm mộ lớn của Trường phái Tân nghệ thuật Viennese, do đó, các nhân vật chính trong cuốn sách của ông, lý luận về bản chất của sự sáng tạo mà ông mở rộng cho tất cả các nghệ sĩ nói chung, là Klimt, Schiele và Kokoschka.

Các bức tranh của Kokoschka "tác động lên hạch hạnh nhân như một cú điện giật." Các đường nút trong tranh của ông lặp lại chuyển động của ánh mắt được phác thảo bởi nhà tâm sinh lý học người Liên Xô Alfred Yarbus (ông cố định kính áp tròng vừa khít được kết nối với máy ghi chuyển động trên nhãn cầu của mình). Và những góc cạnh và sự biến dạng trong các bức chân dung theo trường phái biểu hiện là những tín hiệu được nhiều vùng nhận dạng khuôn mặt trong não đọc một cách hoàn hảo.

Chủ nghĩa hiện thực, với nguyện vọng tái tạo hình học của thế giới ba chiều theo nghĩa đen nhất có thể, theo nghĩa này không phải là cách tốt nhất để buộc bộ não của chúng ta bật sự đồng cảm. Với độ chính xác của nhiếp ảnh, sẽ không có ý nghĩa gì nếu bạn vẽ lại một người từng centimet nếu có những vùng hoàn toàn không cân xứng trong não chịu trách nhiệm về nhận thức của khuôn mặt, bàn tay - và phần còn lại của cơ thể.

Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta rời xa hội họa cổ điển hơn nữa? Kandel dường như hoài nghi về nghệ thuật sau những năm 1950: ví dụ, chủ nghĩa hành động - ngay cả người Vienna, cho dù ông có cảm thấy nồng nhiệt như thế nào về Vienna - cũng khiến ông thờ ơ. Sinh lý học thần kinh nói gì về những cảm xúc như ghê tởm hoặc sợ hãi mà Marina Abramovich và Valli Export làm việc với,khi làm thí nghiệm trên chính cơ thể của họ? “Điều đó không làm tôi hứng thú,” anh ta nói ngay và thay đổi chủ đề.

* * *

Trước hết các cơ quan chức năng nên thảo luận với các nhà khoa học về chủ đề chính trị nào? Kandel ngay lập tức trả lời. “Trump đã cấm mọi người từ các quốc gia khác nhau nhập cảnh và tôi thấy điều đó rất nguy hiểm,” ông nhớ lại một sắc lệnh của tổng thống vào tháng 1 khiến công dân Iran, Iraq, Syria, Yemen, Libya, Somalia và Sudan không thể vào Hoa Kỳ. Những trạng thái. Lệnh cấm, sau đó bị tòa án lật lại, là vô điều kiện - ngay cả những người có gia đình ở Mỹ, có hợp đồng với Microsoft hoặc một khoa tại Đại học Ivy League đã hoặc sắp triển khai ở biên giới.

Khoa học có thể nói gì với điều này? Kandel nói: "Tôi sẽ cho bạn một ví dụ cá nhân." Người đoạt giải Nobel - một người di cư và con trai của một người di cư. Gia đình ông phải rời Vienna gần như cùng lúc với Freud. Nhưng trước tiên, Cha Kandel, cùng với những người Do Thái Vienna khác, buộc phải dùng bàn chải đánh răng chà sạch các khẩu hiệu chống Anschluss trên vỉa hè. Sau đó, họ mang đi và chuyển cửa hàng đồ chơi của người cha cho người chủ mới của Aryan. Sau đó, bản thân Kandel cũng bị đuổi khỏi ngôi trường nơi anh học chung với những đứa trẻ không phải người Do Thái, và chuyển đến một ngôi trường mới, chỉ dành cho người Do Thái, ở ngoại ô thành phố.

"Tôi, một người nổi tiếng người Mỹ và bản thân tôi là một người di cư" là một lập luận phổ biến: khi các nhà báo tìm thấy Sergey Brin, người đồng sáng lập Google, trong số những người phản đối quyết định của Trump vào tháng Giêng, anh ấy cũng lập luận theo cách tương tự. Nhưng nếu Brin đến Mỹ từ Liên Xô vào năm 1979 với tư cách là con trai của một giáo sư toán học, thì gia đình Kandel vào năm 1939, theo tất cả các tiêu chí chính thức, không thuộc loại những người nhập cư được chào đón với vòng tay rộng mở. Cha của anh sinh ra ở một thị trấn nhỏ của Ukraine gần Lvov và không được học hành đến nơi đến chốn. Và bản thân Kandel, khi đến Mỹ, đã được gửi đến một trường tôn giáo - để học tiếng Do Thái và Torah.

Tương tự gần nhất của tình huống này bây giờ là một cậu bé Ả Rập tám tuổi, con trai của một công nhân thất học đến từ Syria, người ngay sau khi chuyển đến đã đi học ở Madrasah. Theo quan điểm của cánh hữu Âu Mỹ, đây là ví dụ hoàn hảo về một người không được phép đến phương Tây trong bất kỳ hoàn cảnh nào.

Kandel tự tin rằng trường hợp của mình là nguyên tắc hơn là ngoại lệ. Khi mọi người nói về khoa học Mỹ rằng đó là công trình của những người nhập cư châu Âu, họ thường tưởng tượng những người nổi tiếng như Einstein hoặc Fermi đã từng đến châu Âu. Nhưng chỉ có một vài người trong số họ: “Hầu hết các nhà khoa học nhập cư đến đây không phải vì chính phủ hy vọng về những đóng góp của họ cho khoa học trong tương lai. Nhiều người trong số họ còn rất trẻ và đang được cứu sống: nếu họ, những người Do Thái, ở lại châu Âu, họ sẽ đơn giản bị giết. Điều này đặc biệt đúng đối với Đức và Áo. Nhưng họ đã tận dụng lợi thế của Hoa Kỳ và lớn lên trong môi trường tuyệt vời này. Và họ đã đạt được mọi thứ họ muốn."