Die brein is 'n heilige ding, jy kan nie daarmee speel nie

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

Nobelpryswenner Eric Kandel oor geheuemolekules, lsd vir katte, skulpvisopleiding, Wene in 1938 en Siriese vlugtelinge.

Freud het in 'n naburige kwartier van Wene, by Berggasse 19, gewoon en die toekomstige Nobelpryswenner het alle kans gehad om hom op pad skool toe te ontmoet. In’n biografiese film wat vroeër of later verfilm gaan word, sal hierdie ontmoeting sekerlik plaasvind – iewers op die agtergrond, as verpligte detail van die stedelike landskap, sal die vader van psigoanalise met’n herkenbare baard en’n sigaar beslis flits. In 1938, toe die Nazi's Freud gedwing het om Oostenryk te verlaat, was Candel agt jaar oud.

Candelu is nou 87 en werk steeds by die Columbia Universiteit in New York. Op die drumpel van sy kantoor verskyn hy in’n strikdas oor’n skitterwit hemp – asof dit in die vooroorlogse Europa gebeur het. "Ek het sopas van Wene af ingevlieg," sê hy. En die verbeelding - outomaties, want presies hierdie tyd en hierdie plek word gewy aan "The Age of Self-Knowledge", die laaste boek wat deur Kandel in Russies vertaal is, - gly 'n prentjie van Wene aan diens honderd jaar gelede met sy Sesessie, Klimt, Wittgenstein, Gödel en Webern, waar die professore van medisyne was wat iets soos konsertpianiste, anatomiese teaters kaartjies vir lykskouings verkoop het, en 'n nuwe modieuse Freudiaanse teorie van die onbewuste was gewild onder kunstenaars.

Beide Freud en Kandel was deur hul wetenskaplike loopbane besig met geheue – elk op sy eie manier. Waaruit is ons psige gemaak? Vir Freud - van komplekse, onderdrukte vrese, onderdrukte herinneringe. Vir Kandel - van 'n prion-agtige CPEB proteïen, onderdruk geen uitdrukking en spring in die konsentrasie van ensieme genoem "proteïen kinases" in die prosesse van senuweeselle. Die wetenskap van die 1930's en 2010's praat verskillende tale oor die brein, maar Kandel is vlot in beide.

Neurofisiologie het hom by die universiteit hoofsaaklik geïnteresseer omdat dit hom 'n kans gegee het om die probleme van psigoanalise op te los. “In 1957, toe ek die eerste keer begin werk het, moes ek die idee laat vaar dat ons 'n plek in die brein kon kry vir funksies soos die ego. Maar nou, byvoorbeeld, is Freud se "dit", instinktiewe dryfkragte, nie so 'n raaisel nie. Ons weet dat die hipotalamus 'n belangrike rol hierin speel. Die amigdala speel ook 'n belangrike rol. Dus begin ons hierdie funksies geleidelik met spesifieke areas van die brein in verband bring,” sê Kandel.

Op 36 moes hy kies – óf “dit” óf die fisiologie van senuweeselle. Kandel is die hoof van een van die mees respekvolle psigiatrie-afdelings in die Verenigde State aangebied, waar psigoanalise die hoofmetode was om met pasiënte te werk, maar Kandel het nie die aanbod aanvaar nie, sodat in plaas daarvan om geheue in laboratorium-eksperimente op diere te ondersoek. Vir hierdie studies sal die Nobelprys vir Fisiologie of Geneeskunde in 2000 aan hom toegeken word.

Hoe kan jy die geheue van diere bestudeer as hulle nie herinneringe kan deel nie? Hulle skryf nie boeke nie, gaan nie deur hul kinderfoto's nie, delf nie in argiewe nie. As hulle nie daartoe in staat is nie, dan is dit waarskynlik nodig om ten minste iemand wat baie soortgelyk aan 'n persoon is as 'n proefpersoon te neem. Sjimpansee? Olifante wat – volgens’n gewilde Engelse kinderliedjie – “nooit vergeet” nie? Wie se brein kan as 'n goeie model vir ons s'n dien - met sy onderdrukte herinneringe aan kindertrauma en die herinnering van hoe om fiets te ry?

Kandel het 'n onverwagte held vir die rol van die model gekies: die weekdier Aplysia californica, oftewel die seehaas, 'n wese soortgelyk aan 'n slak, maar net 'n halwe meter of meer lank en tot sewe kilogram weeg. Aplysia het glad nie 'n brein in die gewone sin van die woord nie.

’n Vollengte swart-en-wit portret van’n mossel hang bokant Kandel se lessenaar. Pleks van’n brein het Alysia vyf pare senuweeknope met reuse-senuweeselle – waarvan sy eintlik van Candela gehou het: hoe groter die sel, hoe makliker is dit om daarin te kyk. As hy bang is, laat Alysia 'n wolk van gekleurde ink vry. Vir die wetenskap is die interessantste ding dat die verband tussen reaksie en stimulus nie eens en vir altyd rigied vasgestel is nie – aplysia weet hoe om nuwe dinge te leer. Met ander woorde, 'n weekdier sonder 'n brein kan memoriseer. En as jy kyk na die werk van haar senuweeselle in die proses van memorisering, het Kandel in die middel 1970's besluit, dit sal help om te verstaan hoe mense onthou.

As ons weet uit watter molekulêre dele herinneringe saamgestel is, kan ons teoreties staatmaak op pille vir vergeetagtigheid, en pille wat help om te vergeet, soos in die fliek "Eternal Sunshine of the Spotless Mind", waar hulle na 'n neurofisioloog gaan om behandel te word. ongelukkige liefde. Daar word voortdurend oor hierdie perspektief gepraat en oor geskryf, maar Candel hou eerlikwaar nie van so 'n formulering van die vraagstuk van sy werk nie.

“Ek stel nie belang in pille nie. Hoekom enigsins met die brein inmeng? Hoekom nie net verstaan, geen inmenging nie? Jy gee om oor verstandsbeheer, en ek gee om vir bewussyn. Ek wil verstaan hoe geheue op alle vlakke werk, en verstaan waar kreatiwiteit vandaan kom."

* * *

Bloedselle, volgens die gewilde wetenskaplike tydskrif New Scientist, vernuwe hulself heeltemal binne 150 dae: nie een van die rooibloedselle wat 'n jaar gelede deur ons are gereis het, bestaan nie meer nie. Die lewensduur van 'n velsel is twee weke. Selfs beenselle leef net 10 jaar. Die weefsels van ons liggaam is 'n kortstondige ding: hulle is ingesluit in die siklus van konstante verwerking. As die liggaam sy eie bloed, vel en bene teen 'n verwoede tempo verteer, watter biomateriaal is dan in staat om gedetailleerde herinneringe van 80 jaar gelede te dra?

In sy boek "In Search of Memory" beskryf Kandel breedvoerig hoe die Nazi-polisie in November 1938 na hul woonstel gekom het en hulle beveel het om die perseel skoon te maak - om vir 'n onbepaalde tydperk by 'n ander Joodse gesin in te trek. Die volgende paar bladsye maak melding van die posseëls wat die broer daarin geslaag het om saam te neem, en die verband om die vorm van die snor te behou – die familiehoof wat hulle geskuil het, het dit gebruik wanneer hy gaan slaap, en die verwoesting in die huis wat hulle het gevind toe hulle teruggekeer het.

As dit alles op film opgeneem is, sou dit van 1938 af tyd gehad het om uit te droog en te kraak. Maar iewers in die kop stoor geheimsinnige bederfbare organiese molekules hierdie inligting beter as film.

Die mollusk aplysia het 'n kans gegee om hierdie kwessie ten minste van ver af te benader. Kandel het begin deur korttermyngeheue te ondersoek, waar die indrukke van die laaste paar sekondes leef. 'n Tweede is reeds 'n baie lang tyd volgens die standaarde van 'n senuweesel, wat gedurende hierdie tyd tyd het om homself baie honderde kere met elektrisiteit te laai en 'n elektriese impuls op sy bure af te vuur. Waar, te midde van hierdie elektriese storm, kom prosesse duisend keer stadiger vandaan? Dit het meer as vyftien jaar geneem om die oorsaaklike verbande hieragter te beskryf.

Die eerste is die hulpneuron, wat dien as 'n soort volumeknop vir elektriese kanonade. Die naaste kwalitatiewe analoog van hierdie "hardheid" in die weekdier is stres by mense, wat emosionele reaksies verdoof. Wat beteken "draai die handvatsel"? Om die molekules van die neuro-oordragstof serotonien te isoleer, wat, soos 'n sleutel in 'n slot, in die reseptore lê en op die oppervlak van die teikensel vir hulle lê en wag en die prosesse daarin beïnvloed. Wat is hierdie prosesse? Sintese van spesiale molekules genaamd "sikliese AMP" wat baie langer in die sel leef as elektriese impulse. Die sintesetempo word deur ensieme beheer, die werk van ensieme word deur gene gereguleer, die aktiwiteit van gene hang af van die geenregulerende netwerk – ensovoorts: die ketting van oorsaak en gevolg is lank.

Om die besonderhede duidelik te maak, was dit nodig om die goudvis te dissekteer en af te lei - dit is reeds deur ander wetenskaplikes gedoen - die genetiese lyn van mutante vlieë met die amptelike naam "dunce" (dunce): hulle kon nie onthou hoe dit ruik nie. voordat hulle seergekry het. En om uit te vind hoe serotonien, dieselfde "volumebeheer", in die visuele korteks bind, het Kandel LSD aan katte gegee: hy het in 1955 met hierdie stof begin werk, voordat die eerste hippies dit probeer het.

Wat van menslike ervarings? Dieselfde LSD, alhoewel navorsers reeds in die 1960's verbied is om dit te gebruik, het in die 2000's teruggekeer na die laboratorium saam met meskalien en psilocybin, waar gesonde vrywilligers hulle onder die toesig van wetenskaplikes neem. En dan, en nou is Kandel kategories daarteen: “Die menslike brein is 'n heilige ding. Jy kan nie met hom speel nie.”

* * *

Toe die boek "In Search of Memory" vir die eerste keer in 2006 in Engels gepubliseer is, het Kandel geskryf dat selfs die mees roetine-operasies van ons brein - byvoorbeeld die herkenning van gesigte en voorwerpe - take van ondenkbare berekeningskompleksiteit is: rekenaars ". Sedertdien het iets verander: in 2012 het 'n gegradueerde student van die Universiteit van Toronto, Alex Krizhevsky, vorendag gekom met 'n neurale netwerk wat, met 'n rekordlae foutkoers, daarin geslaag het om 1,3 miljoen foto's per duisend klasse in die ImageNet-kompetisie te klassifiseer.. Dit was veral nodig om gekko's van iguanas te onderskei, en Yorkshire-terriërs van Norfolks - en die rekenaarprogram self, sonder eksplisiete instruksies, het geleer om subtiele verskille tussen akkedisspesies en honderasse te vind.

Ingewikkelde weergawes van hierdie neurale netwerk het teen 2014 die probleem van beeldherkenning beter as 'n persoon begin oplos. "Hulle doen uitstekende werk daarmee," knik Kandel sy kop: nou moet jy die superioriteit van 'n lewende brein bo alles anders met iets nuuts illustreer. Waar is kunsmatige intelligensie nog minderwaardig aan natuurlike intelligensie – en nou wat moet laasgenoemde doen om die brein te oortref?

"Dink kreatief," sê Kandel. Neurale netwerke weet reeds hoe om tekste soortgelyk aan Letov se gedigte te komponeer en foto's in die styl van Van Gogh te herteken, maar dit alles is volgens Kandel nie dieselfde nie: "Nabootsing is een ding, om met nuwe style vorendag te kom is 'n ander."

Die minste kan’n Nobelpryswenner daarvan verdink word dat hy nie in so’n moontlikheid glo nie. Sy boek "The Age of Illumination" handel oor hoe om in 'n kunstenaar se werk spesifieke metodes te onderskei om die brein te beïnvloed, die vermoë om die regte hefboom van die meganismes van empatie op die regte tyd te trek. Kandel is 'n versamelaar en 'n groot aanhanger van Weense Art Nouveau, daarom is die hoofkarakters van sy boek, die redenasie oor die aard van kreatiwiteit wat hy uitbrei na alle kunstenaars in die algemeen, Klimt, Schiele en Kokoschka.

Kokoschka se skilderye "werk op die amigdala soos 'n elektriese skok." Die nodale lyne in sy skilderye herhaal die blikbewegings wat deur die Sowjet-psigofisioloog Alfred Yarbus geskets is (hy het styfpassende kontaklense aan 'n bewegingsopnemer op sy oogballe vasgemaak). En die hoeke en vervormings in ekspressionistiese portrette is seine wat perfek gelees word deur die talle gesigherkenningsones in die brein.

Realisme, met sy strewe om die geometrie van die driedimensionele wêreld so letterlik moontlik weer te gee, is in hierdie sin nie die beste manier om ons brein te dwing om empatie aan te skakel nie. Met fotografiese akkuraatheid maak dit geen sin om 'n persoon sentimeter vir sentimeter oor te teken as daar heeltemal buitensporige areas in die brein is wat verantwoordelik is vir die persepsie van gesigte, hande - en die res van die liggaam nie.

Wat sal gebeur as ons die klassieke skilderkuns nog verder verlaat? Kandel blyk skepties te wees oor kuns ná die 1950's: byvoorbeeld, aksieisme - selfs Weense, maak nie saak hoe warm hy oor Wene voel nie - laat hom onverskillig. Wat neurofisiologie te sê het oor emosies soos walging of vrees waarmee Marina Abramovich en Valli Export werk,wanneer hulle eksperimente op hul eie liggaam doen? “Dit interesseer my nie,” sê hy kortaf en verander die onderwerp.

* * *

Watter politieke onderwerpe moet die owerhede eerstens met wetenskaplikes bespreek? Migrante, antwoord Kandel dadelik. "Trump het mense van verskillende lande verbied om binne te gaan, en ek vind dit baie gevaarlik," onthou hy 'n presidensiële dekreet wat dit in Januarie onmoontlik gemaak het vir burgers van Iran, Irak, Sirië, Jemen, Libië, Somalië en Soedan om die Verenigde State binne te gaan. State. Die verbod, wat later deur die hof omvergewerp is, was onvoorwaardelik – selfs diegene met 'n gesin in Amerika, 'n kontrak met Microsoft of 'n departement by die Ivy League Universiteit was of was op die punt om by die grens te ontplooi.

Wat kan die wetenskap hieroor sê? Kandel sê: "Ek sal vir jou 'n persoonlike voorbeeld gee." Nobelpryswenner - 'n migrant en die seun van 'n migrant. Sy familie moes Wene amper dieselfde tyd as Freud verlaat. Maar eers is Vader Kandel, saam met ander Weense Jode, gedwing om die anti-Anschluss slagspreuke met tandeborsels van die sypaadjie af te skrop. Toe het hulle die pa se speelgoedwinkel weggeneem en aan die nuwe Ariese eienaar oorgedra. Toe is Kandel self uit die skool geskors waar hy met nie-Joodse kinders gestudeer het, en oorgeplaas na 'n nuwe een, net vir Jode, aan die buitewyke van die stad.

“I, an American celebrity, and myself a migrant” is’n gewilde argument: toe joernaliste Sergey Brin, die medestigter van Google, onder die betogers teen Trump se besluit in Januarie gevind het, het hy op dieselfde manier geredeneer. Maar as Brin in 1979 van die USSR af na Amerika gekom het as die seun van 'n professor in wiskunde, dan het die Kandel-gesin in 1939, volgens alle formele kriteria, nie in die kategorie van immigrante geval wat met ope arms verwelkom word nie. Sy pa is in 'n klein Oekraïense dorpie naby Lvov gebore en het 'n onvolledige skoolopleiding gehad. En Kandel self is met sy aankoms in Amerika na 'n godsdiensskool gestuur - om Hebreeus en Torah te studeer.

Die naaste analoog van hierdie situasie nou is 'n agtjarige Arabiese seun, die seun van 'n onopgevoede werker van Sirië, wat onmiddellik na verhuising in 'n madrasah gaan studeer. Uit die oogpunt van die Europese of Amerikaanse regses is dit die perfekte voorbeeld van iemand wat onder geen omstandighede in die Weste toegelaat moet word nie.

Kandel is vol vertroue dat sy saak meer die reël as die uitsondering is. Wanneer mense oor die Amerikaanse wetenskap sê dat dit die werk van Europese immigrante is, verbeel hulle hulle gewoonlik bekendes soos Einstein of Fermi wat reeds in Europa plaasgevind het. Maar daar was net 'n paar van hulle: “Die meeste van die immigrantewetenskaplikes het hierheen gekom nie omdat die regering gehoop het op hul toekomstige bydraes tot die wetenskap nie. Baie van hulle was baie jonk en was besig om hul lewens te red: as hulle, Jode, in Europa gebly het, sou hulle eenvoudig doodgemaak gewees het. Dit is veral waar vir Duitsland en Oostenryk. Maar hulle het die Verenigde State benut en in hierdie wonderlike omgewing grootgeword. En hulle het alles bereik wat hulle wou hê.”