Нейробиология воображения — Андрей Вышедский

Посмотреть урок полностью: http://ed.ted.com/lessons/the-neuroscience-of-imagination-andrey-vyshedskiy

На секунду представьте себе в роли учителя французского... утку. Игру в пинг-понг рядом с чёрной дырой. Дельфина, у которого на клюве ананас. Скорее всего, вы никогда раньше не встречали ничего подобного. Но вы можете почти мгновенно себе это представить. Как мозг создаёт образы того, что вы никогда не видели? Андрей Вышедский расскажет о тонкостях нейробиологических процессов воображения.

Урок — Андрей Вышедский, мультипликация — Томас Пишардо-Эспайат.

На секунду представьте себе
в роли учителя французского... утку,

игру в пинг-понг
где-то рядом с чёрной дырой,

дельфина, у которого на клюве ананас.

Скорее всего, вы никогда раньше
не встречали ничего подобного.

Но вы можете почти мгновенно
себе это представить.

Как же в мозге создаётся изображение того,
чего вы никогда не видели?

Кажется, что всё просто,

но это только потому,
что вы часто себе что-то представляете.

Оказывается,
что это весьма непростая задача,

для выполнения которой необходима
сложная координация работы мозга.

Ведь для новых, необычных образов

мозг берёт знакомые фрагменты
и создаёт из них новые комбинации,

как делают коллаж
из фрагментов фотографий.

Мозг вынужден задействовать
мириады электросигналов,

направляя их в одном направлении
точно в определённое время.

Когда смотришь на предмет,

возбуждаются тысячи нейронов
в задней части коры головного мозга.

Эти нейроны кодируют
различные свойства предмета:

колючий, фрукт,
коричневый, зелёный, жёлтый.

Благодаря синхронной активации
укрепляются связи между пучками нейронов

и образуются так называемые
нейронные ансамбли.

В нашем случае — ананаса.

В нейробиологии это называется
принципом Хебба:

нейроны, возбуждаемые вместе,
связываются друг с другом.

Если представить себе ананас позже,

возбуждается вся их совокупность,
и в мозге возникает целостный образ.

Дельфины кодируются
другой нейронной совокупностью.

Фактически любой увиденный вами предмет

кодируется соответствующей ему
нейронной совокупностью,

а нейроны в совокупности связаны вместе
одновременным возбуждением.

Но этот принцип не может объяснить,
почему мы в состоянии представлять себе

неограниченное число предметов,
которые мы никогда раньше не видели.

Нейронной совокупности для дельфина
с ананасом на клюве не существует.

Так как же вы
можете его себе представить?

Одна гипотеза, так называемая
теория синтеза умственной структуры,

утверждает, что, опять-таки,
самое главное — это время.

Если нейронные совокупности
дельфина и ананаса

возбудятся одновременно,

мы сможем представить
два отдельных предмета как единый образ.

Но в мозге что-то должно
управлять возбуждением нейронов.

Первый наиболее подходящий кандидат
на эту роль — префронтальная кора,

которая выполняет
все сложные когнитивные функции.

Нейроны префронтальной коры
связаны с задней теменной корой

с помощью длинных, веретенообразных
отростков — нервных волокон.

В теории предполагается, что так же,
как кукловод дёргает за нитки,

нейроны префронтальной коры
передают электрические сигналы

по нервным волокнам

многочисленным совокупностям
задней теменной коры.

Благодаря этому процессу
нейроны возбуждаются в унисон.

Если нейронные совокупности
включаются одновременно,

вам кажется, будто вы только что увидели
составленный вами образ.

Эта сознательная,
целенаправленная синхронизация

различных нейронных совокупностей
префронтальной коры

называется синтезом умственной структуры.

Для того, чтобы происходил
синтез умственной структуры,

сигналы должны поступать одновременно
в обе нейронные совокупности.

Однако сложность в том,
что некоторые нейроны

слишком удалены от префронтальной коры
по сравнению с другими.

Если сигналы идут
по обоим волокнам с той же частотой,

то они поступят не в унисон.

Невозможно регулировать
длину соединений,

но ваш мозг, особенно
в период его развития в детстве,

способен менять
свою скорость проводимости.

Нервные волокна покрыты
жирообразной оболочкой — миелином.

Миелин служит изоляционным материалом,

а также увеличивает скорость прохождения
электросигналов по нервному волокну.

Некоторые нервные волокна
содержат до 100 слоёв миелина.

А некоторые — всего несколько.

Волокна, на которых слой миелина толще,

могут проводить сигналы
в сто и более раз быстрее,

чем те, у которых этот слой тонкий.

Некоторые учёные считают,
что различием в толщине миелинового слоя

может объясняться одинаковое время
прохождения сигнала в мозге

и, как следствие, способность
к синтезу умственной структуры.

Формирование миелиновой оболочки
происходит в детстве,

так что с раннего возраста

наши самые яркие фантазии, возможно,
связаны с процессом формирования мозга,

а его старательно завёрнутые
в миелиновую оболочку соединители

способны творить в нашей жизни
симфонии огромной созидательной силы.