Neuralink Ilona Maske. Zweiter Teil: das Gehirn

Exzentrisch im besten Sinne des Wortes der Unternehmer, Playboy, Philanthrop danach hat ilon Musk auf der ganzen Welt bekannt. Er ist es, der beschlossen hat, die Menschheit in den Weltraum, den mars zu besiedeln, zu verzichten Einweg-Raketen. Er beschloss, die Welt sauberer machen, Pfropfen wir mit Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren auf der selbst Autos. Während entfalten diese Unternehmen, er sitzt nicht untätig. Er wollte Neuralink, die uns helfen, neue Menschen werden. Ohne Grenzen und ohne Schwächen, wie es in der neuen Welt (Ilona Maske). Dokumentieren verrückte Ideen die Maske, wie immer, bot sich Tim Urban mit WaitButWhy (er schrieb über künstliche Intelligenz, die Besiedlung des mars und SpaceX). Präsentieren eines der besten Werke der modernen wissenschaftlich-populären Journalismus. Weiter in der ersten Person.

Dieser Artikel hat mich daran erinnert, warum ich Liebe die Arbeit mit dem Gehirn, das sich so Niedlich und sauber, wie diese:

Weil ein echtes Gehirn sehr unangenehmen und traurigen Blick auf. Die Menschen unhöflich.

Aber den letzten Monat verbrachte ich auf der Unterseite in einem schimmernden, mit dem Blut überflutet Partition Google Bilder, und jetzt müssen Sie auch mit ihm vertraut zu machen. Daher entspannen Sie sich.

Jetzt lassen wir uns aus der Ferne. In der Biologie gibt es so ein Moment — Sie ist manchmal fragt man sich, und das Gehirn auch manchmal zwingt die meisten wollen nicht. Das erste ist die Situation mit матрешкой in Ihrem Kopf.

Unter Ihren Haaren Haut, und unter Ihr — Sie dachten Schädel? — Nein, dort 19 Punkte, und dann nur den Schädel. Dann kommt der Schädel und noch eine ganze Reihe von Sachen, die darauf warten auf dem Weg zum Gehirn.

Unter dem Schädel und auf das Gehirn ist eine drei-Membran.

Außen Dura Mater (dura mater in Latein), dauerhaft, rauh, Wasserdichte Schicht. Er ist bündig mit dem Schädel. Ich habe gehört, dass das Gehirn nicht болечувствительной Bereich, aber bei der Dura Mater es — etwa genauso empfindlich ist, wie die Haut auf Ihrem Gesicht. Und der Druck auf die dura mater während der Prellung ist oft die Ursache von starken Kopfschmerzen.

Unten ist der arachnoid mater, паутинная, oder арахноидальная Hirn-Hülle, das ist eine Schicht der Haut und dann einen offenen Raum mit elastischen Fasern. Ich dachte immer, dass mein Gehirn gerade schwimmt ziellos in meinem Kopf in etwas Flüssigkeit, aber eigentlich die einzige wirkliche Lücke zwischen dem Gehirn und der inneren Wand des Schädels ist паутинная Hirn-Schale. Diese Fasern stabilisieren das Gehirn in einem Zustand, dass er nicht stark bewegt, und treten tiefenfederung, wenn Ihr Kopf über etwas schlägt. Dieser Bereich voll der cerebrospinalen Flüssigkeit, das hält das Gehirn gleichsam über Wasser, weil seine Dichte ähnlich der Dichte von Wasser.

Schließlich geht die pia mater, die Pia Mater — eine dünne, zarte Schicht der Haut, die verschmilzt mit dem äußeren Teil des Gehirns. Denken Sie daran, wenn man auf das Gehirn, er ist immer bedeckt Menge von Gefäßen? Also Sie befinden sich nicht auf der Oberfläche des Gehirns, Sie sind in der pia mater.

Hier ist die komplette übersicht am Beispiel der Kopf, es scheint, die Schweine.

Auf der Linken Seite sehen Sie die Haut (rosa), dann zwei Schichten der Kopfhaut, dann den Schädel, dann die Feste Dura zerrissen, арахноид und rechts das Gehirn, bedeckt nur mit einem weichen Mantel.

Sobald wir entfernen alle das überschüssige, wir bleiben tete-a-tete mit diesem dummen Jungen.

Auf Diese seltsame Art der Sache — eines der härtesten bekannten Objekte im Universum — Kilogramm, wie sagt нейроинженер Tim Hanson, «eines der dichten Informations -, Struktur-und самоорганизованных unter allen bekannten Substanzen». Das alles funktioniert mit nur 20 Watt Energieverbrauch (Computer äquivalenten Leistung frisst 24 000 000 w).

Professor des Massachusetts Institute of Technology Pauline Anikejews nennt ihn «weicher Pudding, das kratzen mit dem Löffel». Hirn-Chirurg Ben Rapoport beschrieb es mehr wissenschaftlich: dass irgendwo zwischen Pudding und Gelee. Er sagt, dass wenn man das Gehirn auf dem Tisch, unter der Wirkung der Schwerkraft, zerstreut er wie Medusa. Es ist schwer vorstellbar das Gehirn so unverbindlich, weil es in der Regel schwimmt im Wasser.

Aber in diesem Fall wir alle. Du schaust in den Spiegel, siehst deinen Körper und dein Gesicht und du denkst, dass du es bist, aber eigentlich ist es nur eine Maschine, die Sie Steuern. In der Tat, du bist ein ungewöhnlicher Blick auf желеобразный Ball. Wie wäre es mit dieser Analogie?

Angesichts der Fremdheit des ganzen, nicht die Schuld des Aristoteles oder der alten ägypter, und auch viele andere für das, was Sie glaubten das Gehirn sinnlosen Schädel-Füllung. Aristoteles glaubte, dass das Herz war das Zentrum der Vernunft.

Am Ende, die Menschen haben herausgefunden, was was ist. Aber nicht in vollem Umfang.

Professor Krishna Шеной vergleicht unser Verständnis des Gehirns, wie die Menschheit vorlegte, eine Karte der Welt in den frühen 1500er Jahren.

Ein Anderer Professor Jeff Lichtman, noch härter. Er beginnt seine Studien mit der Frage an den Studenten: «Wenn alles, was Sie wissen müssen über das Gehirn, ist es eine Meile, wie weit wir gegangen sind auf dieser Meile?». Er sagt, dass Studenten in der Regel erfüllen die «drei Viertel», «halbe Meile», «Viertelmeile» usw. Aber die eigentliche Antwort ist, seiner Meinung nach, «etwa drei Zentimeter».

Der Dritte Professor, Neurowissenschaftler Moran Cerf, gemeinsam mit mir alte Sprichwort Neurowissenschaftler, aus denen sich ergibt, dass der Versuch, das Gehirn zu verstehen ist ein Trick-22: «Wenn das menschliche Gehirn so einfach, dass könnten wir es verstehen, wären wir so einfach, dass könnten nicht [verstehen]».

Möglich, mit Hilfe des großen Turms des Wissens, das baut unsere Art, sind wir irgendwann dazu kommen. Bislang betrachten wir, was wissen wir über медузе in unseren Köpfen, das Gesamtbild ab.

das Gehirn aus der Ferne

Schauen Wir uns angroße Abschnitte des Gehirns, mit полусферное Querschnitt. So sieht das Gehirn in Ihrem Kopf:

Jetzt lasst uns вынем das Gehirn aus dem Kopf entfernen und die linke Gehirnhälfte, die für uns die beste Art von innen.

Neurologe Paul MacLean hat ein einfaches Diagramm, das veranschaulicht die grundlegende Idee, die wir bereits besprochen haben, ohne das Thema Reptilien Gehirn in den Prozess der Revolution, das nachfolgende add-on des Gehirns von Säugetieren und schließlich unsere eigene Dritte Gehirn.

Als diese Karte ist überlagert auf unser reales Gehirn:

Lassen Sie uns einen Blick auf jeden Abschnitt:

Hirnstamm (und das Kleinhirn)

Es ist der älteste Teil unseres Gehirns.

Diese Sektion unseres zerebralen Querschnitt ist größer als der, wo wohnt der Chef-Frosch. Praktisch das gesamte Gehirn des Frosches ähnelt diesem unteren Teil unseres Gehirns:

Wenn Sie verstehen die Funktion dieser Teile, ist die Tatsache, dass Sie die alten, Sinn — alles, was machen diese Teile, können Frösche und Eidechsen zu tun. Hier sind die größten Abschnitte:

Medulla Oblongata

Prodolgovatiy das Gehirn sorgt dafür, dass Sie nicht starben. Er führt die undankbaren Aufgaben der Verwaltung unwillkürliche Prozesse wie Herzfrequenz, Atmung und Blutdruck, sondern auch zwingt Sie dazu, zu reißen, wenn er denkt, dass Sie vergiftet.

PONS-Brücke

PONS-Brücke macht von allem ein bisschen. Er ist verantwortlich für das schlucken, Blasenkontrolle, mimik, kauen, Speichel, Tränen und Stuhl — kurz, einfach alles.

mittelhirn

Ein mittelhirns noch größere Krise der Persönlichkeit als von der Brücke. Sie verstehen, dass bei einem Teil des Gehirns Probleme, wenn fast alle Ihre Funktionen werden von einem anderen Hirn-Teil. Im Falle des mittelhirns geht es über die Sehkraft, Gehör, Motorik, Wachheit, Temperatur-überwachung und viele andere Dinge, die beschäftigen sich andere Teile des Gehirns. Der Rest des Gehirns auch nicht besonders ähnlich wie das mittlere Gehirn, wenn man bedenkt, wie lächerlich ungleichmäßig entwickelt hat «Vorderhirn, das mittelhirn, das hintere Gehirn», wie absichtlich isolierende mittlere Gehirn.

Für dass es sich lohnt, einzeln zu danken, Brücke PONS und mittelhirn, so ist es für das, was Sie kontrollieren die freiwillige Bewegung der Augen. Also, wenn Sie jetzt die Augen bewegen, in der Brücke und Durchschnitt Gehirn verlaufen Prozesse.

Kleinhirn

Auf Diese seltsame Art von Ding, ähnlich wie ein Hodensack Ihres Gehirns, ist das Kleinhirn, Kleinhirn oder, was Lateinisch für «kleines Gehirn». Er ist verantwortlich für das Gleichgewicht, die Koordination und die normale Bewegung.

das Limbische System

Über den Stamm des Gehirns befindet sich das limbische System — der Teil des Gehirns, die die Menschen einfach unglaublich.

Das Limbische System ist ein System des überlebens. Ein wichtiger Teil Ihrer Arbeit besteht darin, dass jedes mal, wenn Ihr tut, was Ihr Hund tun kann — Essen, trinken, Sex, kämpfen, verstecken sich oder laufen Weg von etwas schreckliches ist — hinter dem lenkrad befindet sich das limbische System. Willst du es oder nicht, aber wenn du etwas von alledem, du bist eine primitive Survival-Modus.

Im limbischen System auch Leben, deine Gefühle, und auf jeden Fall auch Emotionen sind verantwortlich für das überleben — es handelt sich um erweiterte Mechanismen des überlebens, die Tiere, die in einer schwierigen sozialen Struktur.

Jedes mal, wenn irgendwo in Ihrem Kopf entfaltet sich der innere Kampf, steht danken Ihr für das limbische System, dass Sie etwas zu tun, was Sie später bereuen.

Ich bin mir fast sicher, dass die Kontrolle über Ihren limbischen System — das ist die Definition von Reife, und die grundlegende menschliche Kampf. Nicht, dass es uns besser ohne limbischen Systeme — Sie machen uns Menschen am Ende, und der größte Teil der Summen der Lebensdauer verbunden mit Emotionen und Befriedigung der Bedürfnisse der Tiere. Nur Ihr limbisches System nicht berücksichtigt, dass Sie Leben in einer zivilisierten Gesellschaft, und wenn, geben Sie Ihr eine zu große Befugnisse in der Verwaltung von Ihrem Leben, Sie schnell zu zerstören.

In jedem Fall betrachten wir Sie Ausführlicher. Es gibt viele kleine Teile des limbischen Systems, aber wir achten auf das bekannteste.

Mandel

Die Amygdala ist eine Art emotionale Störung der Struktur des Gehirns. Sie ist verantwortlich für die Angst, die Traurigkeit und das Gefühl der Angst. Es gibt zwei Mandeln, und was seltsam ist, bei der linken ist die Stimmung besser — manchmal ist es produziert ein glückliches Gefühl zusätzlich zu unangenehmen. Das zweite ist immer in einer schlechten Stimmung.

Hippocampus

Ihr Hippocampus (aus dem griechischen — «Seepferdchen», weil auf die gleiche Art) — das Reißbrett für das Gedächtnis. Wenn die Ratten anfangen, merken Sie sich die Richtung in das Labyrinth, Erinnerungen codiert in Ihren Hippocampus — buchstäblich. Verschiedene Teile von zwei Hippokampe Ratten und Magazinen wird in verschiedenen teilen des Labyrinths, weil jeder Abschnitt des Labyrinths wird in Ihren zugewiesenen Teil des Hippocampus. Aber wenn nach speichern eines Labyrinths Ratte eine andere Aufgabe geben und wieder in der ursprünglichen Labyrinth über das Jahr, Sie hat ihn kaum daran erinnern, weil Reißbrett des Hippocampus wird gelöscht, um Platz unter dem neuen Speicher.

Die Geschichte des Films Memento ist sehr Real — anterograde Amnesie — und wird durch Schäden an den Hippocampus. Alzheimer beginnt auch im Hippocampus, bevor seinen Weg durch andere Teile des Gehirns, also wegen der vielen verheerenden Auswirkungen der Krankheit Probleme mit dem Speicher erscheinen zuerst.

Thalamus

In seiner zentralen Stellung des Gehirns der Thalamus dient auch als Touch-Vermittler, der seine Informationen bekommt von Ihrer Sinnesorgane und sendet in der Rinde des Gehirnsfür die Verarbeitung. Wenn Sie schlafen, Thalamus schläft zusammen mit Ihnen, was bedeutet, dass Touch-Vermittler nicht funktioniert. Daher in einem Zustand der tiefen Schlaf Ton, Licht oder Berührung können und nicht aufwachen. Wenn Sie wollen, auseinander zu drücken jemanden, der schläft einen tiefen Schlaf, Sie müssen versuchen zu erreichen, um Thalamus.

Die Ausnahme ist der Geruchssinn, das ist die einzige Empfindung, die umgeht den Thalamus. So aromatisch Salz für das Erwachen nutzen versengten Menschen. Und wenn wir schon dabei sind, hier ist die Coole Tatsache: der Geruchssinn ist eine Funktion riechkolben und ist der älteste Sinn. Im Gegensatz zu den anderen Sinnen, riechen wurzelt tief im limbischen System, wo arbeitet eng mit миндалиной und dem Hippokamp, und deshalb ist der Geruch so eng mit dem Gedächtnis und Emotionen.

Rinde

Endlich kamen wir in die Rinde, Kortex. Die Großhirnrinde. Neocortex. Церебрум. Паллиум.

Der wichtigste Teil des ganzen Gehirns kann sich nicht entscheiden, mit dem Titel. Und hier, warum:

Warum ist es überhaupt heißt «Rückzug»

Großhirnrinde — dies ist eine große äußere Teil des Gehirns, die technisch beinhaltet einige interne Teile.

Das Wort cortex nennt man die äußeren Schichten vieler Organe, nicht nur des Gehirns. Außerhalb des Kleinhirns befindet sich zerebelläre Rinde. Außerhalb des Gehirns — der Neokortex. Letztere gibt es nur bei Säugetieren. Der entsprechende Teil des Gehirns bei Reptilien pallium genannt.

Неокортексом oft als «Großhirnrinde», aber technisch ist es seine äußeren Schichten, die besonders ausgeprägt bei den höher entwickelten Tieren. Andere Teile werden auch als аллокортексом.

Wir werden vor allem im Auge zu behalten Neocortex, aber nennen wir ihn einfach кортексом oder Rinde, damit alle verstehen und gewohnheitsmäßig (und kurz). Denken Sie daran, dass der Cortex ist die Großhirnrinde in unserem Artikel.

Korteks ist praktisch für alles verantwortlich — verarbeitet, was Sie sehen, hören und fühlen, zusammen mit der Sprache, Bewegung, denken, Planung und Persönlichkeit.

Es gliedert sich in vier Anteile:

Nicht sehr angenehm beschreiben, was jede von Ihnen, weil jeder von Ihnen macht sehr viel. Aber wenn vereinfacht:

Der Frontallappen steuert Ihre Individualität, zusammen mit dem, was wir als «denken» — überlegung, Planung, Fleiß. Insbesondere Topf kocht nur mehr im vorderen Teil des stirnlappens, im präfrontalen Kortex. Präfrontalen Kortex ist ein weiterer Charakter in den inneren kämpfen Ihres Lebens. Rationalist in Euch zwingt Euch zu arbeiten. Eine innere Stimme versucht, Sie zu überzeugen, dass Sie nicht mehr zu befürchten ist, dass Sie an andere zu denken, und wurden einfach sich selbst. Die höchste Kraft, die will, dass du aufhörst zu Schwitzen.

Bei dieser Frontallappen ist zuständig für die Bewegung Ihres Körpers. Das Obere Band Frontallappen — das ist Ihre primäre Motorische Rinde.

Zu den weiteren Funktionen zählen, Scheitel Anteil steuert Ihr Tastsinn, vor allem im primären somatosensorischen Kortex, ein Streifen neben dem primären motorischen Rinde.

Motor und Somatosensory Kortex nebeneinander liegen und gut recherchiert. Neurowissenschaftler wissen genau, welches Teil jeder Streifen verbindet sich mit jedem Teil Ihres Körpers. Und das führt uns zu der schrecklichen Diagramm dieses Artikels: гомункулу.

Homunkulus, geschaffen Neurochirurg wilder Пенфилдом, visuell zeigt eine Karte des motorischen und somatosensorischen Kortex. Je mehr Körperteile Bild im Diagramm, desto mehr Rinde gewidmet, seine Bewegung oder Berührung. Ein paar interessante Fakten zu diesem Thema:

Erstens, es ist erstaunlich, dass die Bewegung und Empfindungen des Gesichts und der Hände gewidmet ist mehr Gehirn als der Rest des Körpers, statt genommen. Allerdings, in diesem Sinn: Ihnen zu tun unglaublich detaillierte Gesichtsausdruck und die Hände müssen sehr Agil, während die übrigen Teile des — Schultern, Knie, Rücken — möglicherweise viel rauer. Nicht umsonst spielen Leute mit den Fingern auf dem Klavier, nicht die Beine.

Zweitens, es ist bemerkenswert, wie ähnlich zwei dieser Rinde auf etwas, mit dem Sie verbunden sind.

Endlich kam ich auf diesen Mist und jetzt mit diesem Lebe — und deshalb auch Sie. Der dreidimensionale Mensch-Homunkulus.

Sie Fuhren weiter.

Zeitliche Anteil (temporal) ist dort, wo lebt Ihr Gedächtnis, und da ist Sie neben Ihren Ohren, dann ist es auch nistet auditorischen Kortex.

Endlich, im hinteren Teil Ihres Kopfes ein-der Hinterhauptslappen, die fast ausschließlich gewidmet Vision.

Lange Zeit dachte ich, dass diese große Anteile wurden die ganzen Stücke des Gehirns — zum Beispiel Segmenten eine gemeinsame dreidimensionale Struktur. Aber eigentlich Cora — dies sind nur die äußeren zwei Millimeter des Gehirns und Fleisch unter Ihr — es ist nur die Verkabelung.

Warum das Gehirn solche faltigen

Wie wir besprachen, die Evolution unseres Gehirns bewegt von innen, fügen neue lustige Dinge über eine bestehende Modelle. Aber der Bau von innen hat seine Nachteile, weil das Bedürfnis des Menschen erscheinen auf das Licht durch die Scheide eine Begrenzung auf die Größe des Kopfes.

Deshalb die Evolution musste wangle. Da die Rinde sehr Dünn ist, es skaliert mit Zunehmender Fläche — das heißt, wenn viele Falten zu erstellen (D. H. beide Seiten passen in den Raum zwischen den beiden Hemisphären), können Sie verdreifachen Oberfläche des Gehirns zu erhöhen, ohne stark im Umfang. Wenn das Gehirn nur erscheint in der Gebärmutter, es ist glatt — die Falten bilden sich in den letzten zwei Monaten der Schwangerschaft.

Wenn die Rinde entfernen des Gehirns aus, kann man 2-mm-Quadrat-Blatt des Gehirns einer Fläche von 48 x 48 cm. Deckchen fürAbendessen.

Dieses Tuch — ein Ort, wo die meisten der Aktion geschieht in Ihrem Gehirn, deshalb können Sie denken, bewegen, fühlen, sehen, hören, erinnern, sprechen und verstehen von Sprache. Elegante Serviette, wie auch immer.

Und denken Sie daran, dass Sie Gelee-Ball? Wenn Sie versuchen, sich selbst zu erkennen, all dies geschieht in der Rinde. Das heißt, Sie nicht Kugel Vanille -, Sie — Serviette.

Die Magie der Falten bei der Erhöhung der Größe der Tücher liegt auf der Hand, wenn der Rest stecken wir das Gehirn oberhalb unserer abgenommenen Kortex.

Also, wenn auch nicht perfekt, die moderne Wissenschaft hat ein gewisses Bewusstsein für das Gesamtbild, wenn es darum geht, das Gehirn. Im Prinzip, müssen wir gut verstehen und das kleinere Bild. Lassen Sie uns testen?

das Gehirn in

Also, obwohl wir längst herausgefunden, dass das Gehirn war der Aufbewahrungsort unseres Intellekts, der erst vor kurzem die Wissenschaft hat herausgefunden, woraus besteht eigentlich das Gehirn. Die Wissenschaftler wussten, dass sein Körper besteht aus Zellen, aber am Ende des 19 Jahrhunderts der italienische Physiker Camillo Golgi herausgefunden, wie Färbung anwenden können, um zu sehen, wie Sie tatsächlich Aussehen Gehirnzellen. Das Ergebnis überraschte:

Auf der Zelle es war nicht wie. Golgi entdeckte Neuron.

Wissenschaftler erkannten schnell, dass ein Neuron ist eine grundlegende Einheit der umfangreichen Kommunikationsnetz, das ist das Gehirn und das Nervensystem fast aller Tiere.

Aber erst in den 1950er Jahren haben Wissenschaftler herausgefunden, wie Nervenzellen untereinander kommunizieren.

Axon, der lange Fortsatz des Neurons, der trägt Informationen, hat eine mikroskopische-Durchmesser — zu klein für die Studie. Aber in den 1930er Jahren der englische Zoologe J. Z. jung fand heraus, dass der Tintenfisch umdrehen kann unsere Vorstellung über das Gehirn, weil Tintenfische unglaublich große Axone in den Gremien und über Ihnen Experimente durchzuführen. In einigen Jahrzehnten, mit einem großen Tintenfisch Axon, Wissenschaftler Alan Hodgkin und Andrew Huxley definitiv herausgefunden, wie Nervenzellen übertragen Informationen: das aktionspotential. Hier ist, wie es funktioniert.

Vor allem gibt es viele verschiedene Arten von Neuronen:

Für die Einfachheit werden wir diskutieren, eine einfache, normale Neuron — pyramidal Zelle, ähnlich der, die man im motorischen Kortex. Um das Diagramm eines Neurons, beginnen wir mit dem Kerl:

Und geben wir ihm ein paar zusätzliche Beine, ein wenig Haare, beanspruchen die Hände und packen es — das ist das Neuron.

Hinzufügen von Neuronen.

Anstatt zu gehen in einer vollständigen Erklärung der Funktionsweise aktionspotentiale — und anziehen viel unnötig und uninteressant technischen Daten, mit denen Sie sich auch schon mal im Biologieunterricht in Klasse 9 — ein für den grundlegenden Ideen, die uns helfen.

Der Stamm des Körpers unserer Jungs — Axon eines Neurons — eine negative «Ruhepotential», das heißt, wenn er in Ruhe, seine elektrische Ladung ist leicht negativ. Einige Menschen treten ständig berühren die Haare unseres Mannes, Dendriten des Neurons, gefällt es ihm oder nicht. Ihre Füße entlasten Chemikalien auf seine Haar — Neurotransmitter — die durch seinen Kopf (den Zellkörper oder Soma) und, in Abhängigkeit von chemischen Substanzen erhöhen oder senken die Ladung seines Körpers. Es ist nicht sehr angenehm für unsere Neuron, aber erträglich — und nichts anderes passiert.

Aber wenn Ihr Haar berührt eine ausreichende Anzahl von chemischen Stoffen zu erhöhen, um die Ladung, «erhoffte Potenzial» Neuron, dann wird dies dazu führen, aktionspotential und unserer чувачка прошибет Strom.

Es ist eine duale Situation — entweder mit unserem Freund nichts passiert, oder es schlägt voll Strom. Er kann nicht etwas unter Spannung oder zu unter Spannung — er entweder unter ihm, oder nicht, und immer zu einem gewissen Grad.

Wenn dies geschieht, Strom-Impuls (in Form von kurzzeitigen Umkehr der normalen Ladung seines Körpers von negativen zu positiven, und dann eine rasche Rückkehr zum normalen negativen) durch seinen Körper (Axon) in seine Füße — терминали Axon Neuron — die Sie selbst betreffen Haar andere Menschen (Kontaktstellen heißen Synapsen). Wenn das aktionspotential erreicht seinen Füßen, er zwingt Sie sezernieren Chemikalien auf die Haare von Menschen, denen Sie gelten, dass entweder führt oder nicht führt dazu, dass diese Menschen einen Schlag bekommen, wie er selbst.

Hier ist also in der Regel geht der Informationsfluss über das Nervensystem — Chemische Informationen, посылаемая in einem winzigen Leertaste legen zwischen den Neuronen, startet die übertragung der elektrischen Informationen über die Neuron — aber manchmal, wenn der Körper sich schneller bewegen müssen ein Signal, Neuron-neuronale verbindungen können elektrische selbst.

Aktionspotentiale bewegen sich von 1 bis 100 Meter pro Sekunde. Einer der Gründe für diese große Streuung ist, dass eine andere Art von Zellen des Nervensystems — Zelle Шванна — Auftritt in der Rolle der fürsorglichen Großmutter und ständig umschließt einige Arten von Axonen Schichten aus Fett decken, so genannte Myelin-Mantel. Etwa so:

Neben dem Schutz und der Isolation, миелиновая Mantel ist ein wichtiger Faktor im Tempo der Kommunikation — aktionspotentiale bewegen sich viel schneller durch die Neurite, wenn abgedeckt миелиновыми Hüllen.

Ein gutes Beispiel für den Unterschied in der Geschwindigkeit, erstellt, die Myelin genannt wird: Sie wissen, wie es sich anfühlt, wenn Sie ушибаетесь Finger, Ihr Körper gibt Ihnen eine Sekunde zum nachdenken, um zu verstehen, was Sie gerade getan haben und was Sie jetzt fühlen, bevor Sie das Bedürfnis haben Schmerzen? Sie gleichzeitig spüren die Auswirkung des kleinen Fingers etwas hartes und scharfes Teil Schmerzen, weil Informationen über akute Schmerzen in das Gehirn gesendet wird, durch Mark Axone. Erforderlich Sekunde oder zwei, um eine dumpfe Schmerzen, weil Siegesendet durch немиелинизированные «C-Fasern» — eine Geschwindigkeit von Meter pro Sekunde.

Neuronale Netze

Neuronen ist das so ähnlich wie transistoren auf Computer — auch Sie vermitteln Informationen auf eine binäre Sprache von Nullen und Einsen (0 und 1), ohne Anlauf und mit der erneuten Aktionspotentials. Aber im Gegensatz zu Computer-transistoren, die Nervenzellen des Gehirns ständig verändert.

Denken Sie Daran, wenn Sie lernen etwas neues, und wir sind gut, und am nächsten Tag versuchen Sie es erneut, aber bereits einen scheiß? Die Tatsache, dass gestern half Ihnen in der Ausbildung die Konzentration der chemischen Substanzen in den Signalen zwischen den Neuronen. Die Wiederholung verursacht die änderung der chemischen Stoffe, wurden Sie besser, aber am nächsten Tag die Chemikalien wieder in der Norm, und daher Verbesserungen zunichte geworden ist.

Aber wenn Sie weiter üben, werden Sie am Ende werden gut in etwas, und es ist schon eine lange Zeit. Sie sagt dem Gehirn «ich brauche es nicht auf einmal», und neuronale Netze des Gehirns reagieren entsprechend indem Sie strukturelle Veränderungen. Neuronen verändern Ihre Form und Lage und zu stärken oder Schwächen die verschiedenen verbindungen, so dass ein Netzwerk von Pfaden zu Geschicklichkeit, um die Fähigkeit, etwas zu tun.

Die Fähigkeit von Neuronen, verändern sich chemisch, strukturell und auch funktionell lässt das neuronale Netz Ihres Gehirns optimieren sich unter die Außenwelt — diese Erscheinung nennt man Plastizität des Gehirns. Das Gehirn des Babys die Plastik. Wenn ein Kind geboren wird, sein Gehirn hat keine Ahnung, welche das Leben ihm bereiten: zum Leben der mittelalterlichen Krieger, der sich beherrschen Fechten, Musiker des 17 Jahrhunderts, die erarbeiten soll, wird die genaue Muskelgedächtnis für das Spiel auf dem Cembalo oder modernen intellektuellen, die gelagert werden müssen und arbeiten mit einer enormen Menge an Informationen. Aber das Gehirn des Babys bereit ist sich zu ändern ist für jedes Leben, das ihn erwartete.

Babys — Sterne neuroplastizität, aber neuroplasticity bleibt im Laufe unseres Lebens, deshalb können die Menschen wachsen, sich verändern und neue Dinge zu lernen. Und deshalb können wir bilden Sie neue Gewohnheiten und brechen die alten — Ihre Gewohnheiten reflektieren die bestehenden schaltungen in Ihrem Gehirn. Wenn Sie wollen, Ihre Gewohnheiten zu ändern, müssen Sie zeigen große Willenskraft, es zu umschreiben Nervenbahn des Gehirns, aber wenn Sie versuchen, das Gehirn endlich verstehen und ändern alle diese Wege, nach denen das neue Verhalten wird nicht mehr benötigen Willenskraft. Ihr Gehirn physisch verwandelt änderungen in eine neue Gewohnheit.

Nur im Gehirn gibt es etwa 100 Milliarden Neuronen, aus denen diese unglaublich umfangreiche Netzwerk — ähnlich wie die Anzahl der Sterne in der Milchstraße. Etwa 15-20 Milliarden dieser Neuronen befinden sich in der Rinde, der Rest in anderen teilen Ihres Gehirns. Erstaunlich, dass auch im Kleinhirn dreimal mehr Neurone als in der Rinde.

Wir reduzieren den Maßstab und den Blick auf einen anderen Querschnitt des Gehirns. Dieses mal aufschneiden würden nicht entlang, sondern quer.

Die Substanz des Gehirns können unterteilt werden in so genannte graue und weiße Substanz. Die graue Substanz sieht eigentlich dunkler und besteht aus einem Zellkörper (Som) Neuronen im Gehirn und deren Embryos Dendriten und Axone — zusammen mit anderem Material. Die weiße Substanz besteht hauptsächlich aus elektrisch leitenden neuriten als Träger von Informationen aus dem Soma in andere Welse oder Bestimmungsort im Körper. Weiße Substanz weiße, weil diese Axone in der Regel wickelte in oligodendrozyten, die eine weiße fetthaltige Gewebe.

Im Gehirn gibt es zwei große Bereiche der grauen Substanz: interne Cluster limbischen Systems und Teile des Hirnstamms, von denen wir oben gesprochen haben, und die Dicke Schicht der Rinde, bedeckt двухмиллиметровым eine Schicht aus Rinde auf der Außenseite. Ein großes Stück der weißen Substanz zwischen Ihnen besteht hauptsächlich aus kortikalen Axone von Neuronen. Cora ist eine große Kommandozentrale, und aus der Masse Axone in seiner Zusammensetzung kommt viele seiner Aufträge.

Coole illustration dieses Konzepts ist eine Reihe von künstlerischen Darstellungen, gemacht von Dr. Greg Diesem und Brian Edwards. Schauen Sie sich eine klare Differenz zwischen der Struktur der äußeren Schicht der Rinde der grauen Substanz und der weißen Substanz unter ihm.

Diese kortikalen Axone übertragen können Informationen in einen anderen Teil des Kortex, in den unteren Teil des Gehirns oder durch das Rückenmark — Autobahn Nervensystem — und in den Rest des Körpers.

Lassen Sie uns auf das Nervensystem vollständig.

Das Nervensystem gliedert sich in zwei Teile: das zentrale Nervensystem — Ihr Gehirn und Rückenmark — und das periphere Nervensystem — bestehend aus Neuronen, die kommen aus dem Rückenmark in den Rest des Körpers.

Die Meisten Arten von Neuronen ist Inter, die kommunizieren mit anderen Neuronen. Wenn Sie denken, in Ihrem Kopf ein Haufen von interneuronen redet miteinander. Inter enthält vor allem im Gehirn.

Zwei andere Arten von Neuronen — das sensorische Neuronen und Motoneuronen — gehen Sie nach unten durch das Rückenmark und bilden das periphere Nervensystem. Diese Neuronen können Meter Länge. Hier ist die typische Struktur der einzelnen Typen:

Denken Sie Daran zwei unserer Bands?

Diese Streifen sind dort, wo geboren periphere Nervensystem. Axone der sensorischen Neuronen gehen nach unten aus dem somatosensorischen Kortex, durch die weiße Substanz des Gehirns, im Rückenmark (die gerade ist eine massive Paket Axone). Vom Rückenmark aus gehen Sie in alle Teile Ihres Körpers. Jeder Teil Ihrer Haut gestreute Nerven, die geboren werden in den somatosensorischen Kortex. Nerv, übrigens, — es ist mehrere Bündel von Axonen, стянутых zusammen in einer kleinen Schnur. Hier ist der Nerv inSchnitt:

Nerv — das ist alles, was in den lila Kreis und vier große Kreise im inneren ist ein Bündel von Axonen.

Wenn eine fliege setzt sich auf Ihre Hand, geschieht Folgendes:

Die Fliege betrifft die Haut und stimuliert die empfindliche Nerven Bündel. Терминали Axon in den Nerven beginnen zu arbeiten mit dem Potenzial, indem dieses Signal in Ihrem Gehirn zu berichten über die fliege. Die Signale gehen in das Rückenmark und in der Welse somatosensorischen Kortex. Somatosensorische Rinde dann gibt ein Signal motorischen Kortex, was zu faul Erzählung Schulter zu wischen fliege. Bestimmte Welse im motorischen Kortex, die im Zusammenhang mit den Muskeln der Hand, beginnen, die Aktion Potentiale senden Signale zurück im dorsalen Gehirn und von dort in die Muskeln der Hände. Терминали am Ende des Axons der Neuronen stimulieren die Muskeln der Hände, die geschüttelt, um eine fliege zu verjagen. Das Nervensystem der fliege durchläuft seinen Zyklus, und das fliegt.

Dann deine Mandel sah sich um und erkennt, was auf Ihnen sitzt ein Insekt, berichtet motorischen Kortex nepryyaznenno подергаться, und wenn es eine Spinne statt Fliegen, auch befiehlt Ihre Stimme Kreuzbandes unwillkürlich aufschreien und zerstören Ihren Ruf.

Es stellt sich heraus, wir verstehen, wie das Gehirn funktioniert? Warum dann, wenn der Professor diese Frage gestellt — wie viele Meilen wir überwunden haben, wenn diese Meile — alles, was wir brauchen wissen über das Gehirn, — die Antwort ist drei Zentimeter?

Und секретик ist.

Wir wissen, wie ein Computer sendet eine E-Mail und voll Verständnis für alle Konzepte des Internets, zum Beispiel, wie viele Menschen in ihm, welche Websites die größten, welche Trends die führenden. Aber diese ganze Füllung in der Mitte — die internen Prozesse des Internets — Sie sind ein wenig verwirrend.

Wirtschaftswissenschaftler kann Ihnen sagen, alles darüber, wie wirkt ein einzelner Verbraucher, über die grundlegenden Konzepte der Makroökonomie und über umfassende Fähigkeiten im Spiel — aber nie sagen kann, wie die Wirtschaft funktioniert auf die Sekunde genau oder was wird aus Ihr, einen Monat oder ein Jahr.

Das Gehirn ist ähnlich. Wir haben eine kleine Malerei — wir wissen alles darüber, wie Neuronen aktiviert werden. Und wir haben das Gesamtbild — wir wissen, wie viele Neuronen im Gehirn, was sind die größten Anteile und Strukturen, wie Sie Steuern Körper und wie viel Energie verbraucht das System. Aber irgendwo zwischen — das macht jedes Teil des Gehirns — sind wir völlig verloren.

Einfach nicht verstehen.

Dass wirklich gut zeigt, wie wir verwirrt, ist, wie Neurowissenschaftler sprechen von jenen teilen des Gehirns, die wir am besten verstehen. Wie visuellen Kortex. Wir können gut verstehen visuellen Kortex, weil es einfach kartieren.

Wissenschaftler Paul Меролла so beschrieb es mir:

«Visuellen Kortex hat eine perfekte anatomische Funktion und Struktur. Wenn Sie ansiehst, siehst du buchstäblich eine Karte der Welt. Also wenn etwas im Blickfeld ist in einem bestimmten Bereich des Raumes, das Grundstück ist sofort sichtbar auf der Rinde, die diesen Bereich ist der Raum, er wird aktiviert. Und wenn sich dieses Objekt bewegt, eine topographische Kartierung, auf dem es reflektieren die benachbarten Zellen. Es ist fast wie eine декартовские Koordinaten der realen Welt, das entspricht einem polaren Koordinaten im visuellen Kortex. Sie können buchstäblich auf der Netzhaut zu verfolgen, durch den Thalamus und visuellen Kortex, wie ein Punkt im Raum reflektiert an der Stelle des visuellen Kortex.

Bis gut. Aber er fährt Fort:

Kartierung Ist wirklich nützlich, wenn Sie möchten, interagieren mit bestimmten Bereichen des visuellen Kortex, aber es gibt viele Bereiche Sicht, und je tiefer Sie eintauchen in die visuellen Kortex, desto Dimmer wird es, und dies ist die topographische Darstellung beginnt zu bröckeln. Im Gehirn laufen Prozesse auf verschiedenen Ebenen, und die visuelle Wahrnehmung gut es zeigt. Wir schauen auf die Welt, die durch den physischen dreidimensionalen Welt irgendwo von außen — hier ist die Tasse, und Sie werden es sehen — aber Ihre Augen sehen nur eine Handvoll Pixel. Und wenn man sich auf die visuelle Rinde, Sie sehen 20-40 verschiedenen Karten. V1 ist das erste Gebiet, auf dem die Kanten werden markiert und die Farben. Andere Bereiche spiegeln komplexere Objekte, und all dies vielfältige visuelle Darstellung überlagert auf der Oberfläche Ihres Gehirns. Und plötzlich, irgendwie, diese Information geht aus dieser Zusammenstellung des Informationsflusses, die codiert ist, so dass Sie glauben, dass sehen ein einfaches Objekt.

Und die Motorische Rinde, noch eines der am besten untersuchten Bereichen des Gehirns, bei genauerem hinsehen erweist sich als noch schwieriger als visuellen Kortex. Weil, obwohl wir wissen, welche freigegebenen Bereiche der Karte des motorischen Kortex entsprechen bestimmte Bereiche des Körpers, die einzelnen Neuronen in diesen Bereichen des motorischen Kortex topographisch nicht gebaut, und die Besonderheit Ihrer gemeinsamen Arbeit an der Schaffung der Bewegung der Körper absolut nicht klar.

Neuronale Gespräche zum Thema Bewegung der Hand im Kopf, egal was, nicht sehen — Neuronen nicht Englisch sprechen, sagen Sie, «Beweg dich» — das Schema der elektrischen Aktivität, und jeder hat es ein wenig sein. Dabei möchten Sie ganz intuitiv verstehen, was das bedeutet «bewege die Hand so», oder «bewegen Sie die Hand in Richtung des Ziels», oder «bewegen Sie die Hand nach Links, laufen Sie noch, packen, schnappen Sie sich mit einer bestimmten Kraft, mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewege» und so weiter. Wir denken darber nicht nach, wenn die bewegen — all dies geschieht unsichtbar. Deshalb ist jedes Gehirn hat eine einzigartige Code, nach denen er kommuniziert mit den Muskeln in arm und Hand.

Neuroplasticity, das macht unser Gehirn so nützlich, macht Sie auch unglaublich schwer zu verstehen, weil die Grundsätze der Arbeit unseres Gehirns basieren darauf, wie das Gehirn formtsich unter der Wirkung einer bestimmten Umwelt und Lebenserfahrung. Es ist nicht ein seelenloser Stück Fleisch oder was auch immer, das bei Euch ist, bei mir, bei Tante Mascha, bei Onkel Petit und Bill Gates wird die gleiche sein, zumindest dem Aussehen nach — das tief in das Gehirn eines jeden Menschen ist einzigartig im höchsten Sinne des Wortes.

Und wieder alle Bereiche des Gehirns, die wir am besten verstehen. «Wenn es darum geht, komplexere Prozesse wie Sprache, Gedächtnis, Mathematik», erzählte mir ein Experte, «wir sind überhaupt nicht verstehen, wie das Gehirn funktioniert». Er beklagt zum Beispiel, dass die Vorstellung von seiner Mutter codiert auf unterschiedliche Weise und in verschiedenen teilen des Gehirns bei jedem Menschen. Und im Frontallappen — genau dort, wo, wie wir herausgefunden haben, du bewohnst — «es gibt überhaupt keine Topographie».

Und doch, nichts davon ist der Grund, warum einen wirksamen нейрокомпьютерный Schnittstelle so schwer. Komplexe нейрокомпьютерные Schnittstellen (CQM) machen satte инженерские Hindernisse. Gerade die körperliche Arbeit mit dem Gehirn so erschwert den Prozess der Erstellung von CQM.

Baumstamm in der Form des Gehirns von uns gebaut. Wir sind bereit, gehen zum ersten Zweig.

Fortsetzung folgt.