Различие функций полушарий вытекает из разного отношения полушарий к ближнему и дальнему пространству.

• Итак, оба полушария воспринимают третье измерение искаженно. Правое полушарие сжимает ближнее пространство и растягивает дальнее, левое полушарие напротив, растягивает ближнее пространство и сжимает дальнее.

• Различное отношение правого и левого полушарий к разным областям пространства не является случайным. Имеющее особую ценность для правого полушария ближнее пространство является средой манипуляторной деятельности, обслуживающей сиюминутные нужды организма.

• Имеющее особую ценность для левого полушария дальнее пространство, является средой потенциальной, вероятностной деятельности. Это пространство, которое должно учитываться при программировании и планировании будущей деятельности, но для наличной деятельности значения не имеет.

Функциональная асимметрия в истории человечества

В первых картинах художники и скульпторы изображая человека голову не рисовали.

• В период нового каменного века 8-3 тыс. до н.э. (неолит) появляется фронтальное изображение лица.

• Детали слабо прорисованного лица результат двумерного плоскостного видения.

• Объемное трехмерное изображение отсутствует.

• В бронзовом веке (4 -1 век до н.э.) при развитии письма возникает реалистичная манера изображения лица.

• С 4 века до новой эры и по 3 век новой эры художественное изображение лица достигает высокой степени реализма.

• Приход в Грецию и Рим северных племен вплоть до 14 века вновь убирает из портрета черты характера, возраста и личностных особенностей.

• Эти динамичные изменения в изображении портрета человека в живописи связывают с динамикой асимметрии человеческого мозга.

Активность полушария и живопись

• Xuvchmid h.J. Выявил, что до 600 г. До н э. Изображения человека и животных в 80% случаев были направлены в право.

• Затем вплоть до 600 г. н.э. напротив, влево.

• В наше время изображения портретов выполнены в направлении от зрителя влево.

• Известно, что при угнетении левого полушария больные рисунок начинают с левой нижней части листа – взгляд ориентирован влево.

• При угнетении правого полушария с правой верхней части листа – взгляд ориентирован вправо.

Специализация латерального доминирования. Левое полушарие: разгов. Речь, счетные умения, письменная речь, научные умения, логический ход мысли, контроль правой руки.

Правое полушарие: муз.способности, трехмерные формы,способности к искусству, интуиция, воображение, контроль левой руки.

Эмоции и полушария мозга

• У человека правое полушарие, как и у животных является более эмоциогенным и активирует эмоции, левое, напротив, в ряде случаев тормозит проявление эмоций.

• В отношении к реализации положительных эмоций доминирует левое полушарие, к проявлению отрицательных - правое.

• Правое полушарие не только ответственно за неадекватные эмоциональные реакции, но и снижает способность узнавать эмоции окружающих.

• Поражение левого полушария сопровождается потерей понятийного мышления при сохранении узнавать эмоции.

Мышление и полушарии мозга

• Сперри (1966 г.) предполагает, что правое полушарие (немое) и, тем не менее в нем заложено больше характерных человеческих свойств. Оно способно в большей степени к приему и обработке информации на уровне человеческого мышления. Правое полушарие решает задачи успешнее и в большей степени способно к абстрактному мышлению, чем речевое левое.

• В медицинской практике существует способ лечения мозга электрическим током. Пациенту выключают одно из полушарий и у человека активно одно полушарие какое-то время.

• Если одному и тому же человеку предложить ответить на ряд силлогизмов в период когда активно одно из полушарий то можно получить представление о специфичности их работы.

Мозолистое тело

• Мозолистое тело – основная структура отвечающая за совместную работу полушарий.

• ж. Neuropsychology указывает на то, что мозолистое тело более развито у левшей, которых среди одаренных в математике людей больше, чем в популяции в целом.

• Простые и сложные задачи у не математиков мозг решает одним полушарием и делает это медленно и не очень продуктивно.

• У математиков любые задачи мозг решает с помощью двух полушарий за счет мощного мозолистого тела.

Социальная асимметрия полушарий

• Интересные предположения делают ученые при анализе психических процессов свойственных для больших социальных групп населения.

• В бывшем СССР система образования предусматривала преимущественное развитие логики мышления. Учебники были написаны таким образом, что было много материала на повторение и тренировки счёта, все хорошо знали таблицу умножения тем самым была более выраженная тренировка левого полушария и развитие логики мышления.

• Слабое развитие правого полушария на уровне целого народа приводило к тому, что целые поколения жили, руководствуясь фикциями и особо об этом не задумываясь, (фикция о справедливости для всех).

• Построение жизненных правил по принципу только логики без проверки истинности устанавливаемых правил позволяло легко сохранять устойчивость устройства общества, морального кодекса.

№8Геном и познание человека

1. Гены

2. Гены и поведение

3. Геном и окружающая среда

Генетика, гены и наследственность

• Генетика - наука о наследственности. Родилась она под пером монаха Грегора Менделя в 1866 году.

• Наследственность - механизм с помощью которого характерные признаки передаются от одного поколения последующему.

• Грегор Мендель показал, что наследственные задатки не смешиваются, а передаются от родителей потомкам в виде обособленных «единиц».

• Позже, в 1909г. датчанин Йогансен назвал эти единицы генами.

ДНК

• 1868 г. - Ф. Мишер из спермы лосося выделил ДНК

• 1953 – Ф.Крик и Дж.Уотсон – предложили структурную модель ДНК

Хромосомы человека

• 1875 –Ф.Гальтон – предложен «близнецовый» метод для изучения влияния на организм наследственности и среды.

• 1905 – появилось слово генетика.

• 1910 – хромосомная теория наследственности

• 1981 – расшифрована митохондриальная ДНК человека.

• 1988-2002 год выполнено полное секвенирование генома человека

1865 г. Г.Мендель – открыты факторы наследственности (доминантное наследование)

• Ген заявляет о себе или нет в зависимости от того, является ли он доминантным или рецессивным, находится в одиночку или в подобной паре.

• Черта, определяемая доминантным геном обнаруживается даже в том случае, если он представлен отдельно

1865 г. Г.Мендель – открыты факторы наследственности (рецессивное наследование)

• Рецессивный ген, должен быть частью пары, чтобы раскрыть свое присутствие. Человек с единственным рецессивным геном является носителем, у которого не проявляется черта, но она наполовину передается его ребенку.

• Если оба родителя являются носителями, то тогда 1 ребенок из 4 унаследует пару рецессивных генов и у него проявится эта черта которая присутствовала у его родителей, но не была проявлена.

Сколько генов у человека

• Команда исследователей из Национального института геномных исследований США во главе с Френсисом Коллинзом, подсчитав число генов у человека независимым способом и на основе своих данных, получила результат — около 32000 генов содержится в геноме каждой клетки человека.

• Разнобой в окончательные оценки пока вносят два других коллектива ученых. Доктор Вильям Хезелтайн (руководитель фирмы «Хьюмэн Геном Сайенс») продолжает настаивать, что в их байке содержится приватизированная информация на 120 000 генов. Этой информацией он не собирается пока делиться с мировой общественностью. Фирма вложила деньги в патенты и собирается заработать на полученной информации, поскольку она относится к генам широко распространенных болезней человека.

• Фирма «Инсайт» сообщила о том, что имеет в настоящее время каталог, состоящий из 140 000 идентифицированных ей генов человека, и также настаивает на этом количестве общего числа генов у человека.

Схема ДНК

• Ген – участок ДНК кодирующий определенный белок.

• Все гены как и люди имеют имена.

• В ДНК участки кодирующие белки занимают лишь 1,1 – 1,4% её длины. Эти участки называют –экзонами. Остальные участки называют интронами.

• Гены неравномерно распределены по хромосомам.

• Гены человека в хромосомах как правило разорваны. Чтобы ген заработал он вначале подвергается сплайсингу – сшиванию.

• Многие гены продублированы, чего нет у низших животных.

• Генам свойственно явление полиморфизма по механизму замены, повторения или потери некоторого числа нуклеотидных пар (Insertion – наличие; Deletion – отсутствие).

ГЕНЫ И ПОВЕДЕНИЕ (психогеномика)

• Поведение разных людей, их умственные способности, психика порой кардинально отличаются.

• До недавнего времени ведущую роль в решении подобного рода вопросов играли психиатры и психологи, а также ученые, которые занимались поведенческой генетикой.

• Они утверждали, что интеллект зависит от внешних воздействий, в первую очередь от характера социальной среды, в которой оказался ребенок и не зависит от наследственности.

• В настоявшее время в результате анализа поведения близнецов, проведенного канадскими психологами, изучающими генетику лидерства и стремления к лидерству, было доказано наследственное происхождение этих качеств.

Отдельные аспекты поведения контролируется многими генами

• Установлено, что за такие черты человека, как тревожность и склонность к депрессии, также в значительной мере отвечает наследственность.

• Однако сам механизм наследования, гены, ответственные за темперамент, наклонности и пристрастия, остаются пока неизвестными.

• В отличие от генов, определяющих группу крови, формирование конечностей или цвет глаз, выделить ген отвечающий за определенный аспект поведения, например - «ген лидерства» оказалось значительно сложнее.

• Дело в том, что поведение человека, его психика, зависят, как правило, от большого числа генов и гораздо больше подвержены влиянию внешней среды, чем морфологические или биохимические признаки в организме.

Ген ритмов.

• Этот ген, который передается по материнской линии, "заводит" внутренние часы организма.

• В частности, определяет, кто вы: жаворонок, которого подкидывает ни свет, ни заря, или сова, которая мешает всем спать.

• Ген сна.

• Те, у кого поврежден этот ген, утверждают исследователи, валятся спать в 7 часов вечера, а утро встречают в 2 часа ночи. Смотри ген ритмов, этот ген -- его "брат".

Ген курения

• Он же ген пристрастия к наркотикам и азартным играм.

• У носителей этого гена в одном из участков мозга находится меньше рецепторов, реагирующих на допамин, "гормон удовольствия", поэтому они легко впадают в зависимость от дополнительных стимуляторов своих рецепторов.

• С "геном курения" отказаться от курения труднее, поэтому лучше и не начинать...

Ген транспортера серотонина связан с суицидом

• Внимание специалистов разных стран привлекли к себе гены, которые кодируют белки, участвующие в передаче сигналов от нейрона к нейрону в разных отделах нервной системы.

• Выявлено, что с генами, кодирующими создание серотонина, его рецептора и транспортера, тесно связаны некоторые особенности поведения человека, в частности, тревожность и склонность к депрессии.

• Первым был найден «ген самоубийства». Таковым оказался ген, кодирующий рецептор серотонина.

• У людей носителей определенной мутации в этом гене часто возникают суицидальные настроения. Так был сделан вывод, что суицид имеет определенную генетическую основу.

Гены помогают создать лекарство

• Ген транспортера серотонина существует у разных людей в нескольких формах (аллелях).

• У людей с повышенным уровнем тревожности и склонностью к отрицательным эмоциям этот участок длиннее, чем у спокойных и более оптимистичных.

• Увеличение размера регулирующего участка не проходит бесследно:

• а) в клетках увеличивается количество белка – транспортера для серотонина, то есть его ген работает более активно, чем в норме,

• б) уровень серотонина оказывается сниженным.

• Препарат «Прозак» способствует подавлению активности белка-транспортера серотонина и количество серотонина в клетках увеличивается поскольку он не удаляется белком транспортером.

Ген дофамина - темперамент

• Одна из групп нейронов, производящих дофамин, связана с так называемым центром эмоций и удовольствий.

• Было обнаружено, что один из генов, кодирующих белки-рецепторы дофамина, может существовать в разных аллельных формах (длинная и короткая).

• У людей носителей длинной аллели чувствительность к дофамину понижена, а у лиц с короткой аллелью — повышена.

• Люди с длинной аллелью больше склонны к поиску новых впечатлений, и это стремление к новизне проявляется во всех сферах жизни. Обнаруженный ген так и назвали «геном поиска новизны».

• Видимо неслучайно у американцев длинная аллель гена рецептора дофамина встречается в 25 раз чаще, чем, скажем, у жителей Южной и Восточной Азии.

• Ген шизофрении. Немецкие ученые из университета Вюрсбурга исследуя несколько поколений шизофреников выделили ген в 22-й хромосоме, им оказался ген ответственный за один из транспортеров дафамина.

Ген материнского инстинкта

• Недавно обнаружены два гена, которые отвечают за материнские инстинкты.

• Ко всеобщему удивлению, выяснилось, что вовсе не женщины, а мужчины определяют такое тонкое чувство, как материнский инстинкт, поскольку оба гена дочери получают от отцов.

• Если дочь не проявляет интереса к собственным детям, то вся причина в «некачественном» отце.

• С генами сперматозоидов тоже не все просто. Как ни странно, большинство генов (пока их известно около 10), отвечающих за выработку спермы, расположились на женской Х-хромосоме.

• Таким образом, именно мама иногда "виновата" в том, что ее сын не может стать отцом.

Склонность к немотивированной агрессии

• Генетики давно подметили, что преступные наклонности, связанные с физическим насилием, присущи некоторым людям от природы.

• Исследование одной датской семьи, несколько поколений мужчин которой были склонны к немотивированной физической агрессии, позволило обнаружить «ген агрессивности». Им оказался ген моноаминооксидазы — фермента, участвующего в проведении нервных импульсов в норадренергическом синапсе.

• В американском суде адвокаты помогли своему клиенту избежать смертного приговора, использовав результаты генетической экспертизы, подтвердившей наследственную склонность его к убийствам

Восприятие среды ребенком в раннем возрасте контролируется генетически

• Интересно, что европейские малыши, когда учатся говорить, запоминают много существительных, то есть предметы.

• Азиатские малыши когда учатся говорить, запоминают больше глаголов, то есть слов, выражающих отношения между предметами.

Геном и окружающая среда

• При анализе близнецов удалось выяснить, что умственное развитие, различия в привычках людей также могут объясняться генетически.

• Так, выяснилось, что однояйцовые близнецы значительно более сходны между собой в отношении умственных способностей, чем двуяйцовые.

• Если один из пары однояйцовых близнецов слабоумен, то второй оказывается таким же почти всегда.

• В то же время у двуяйцовых близнецов такое совпадение отмечено лишь в 25%.

• Корреляция коэффициента интеллектуального развития (всем хорошо известного IQ) для воспитанных совместно однояйцовых близнецов почти столь же высока, как, например, корреляция веса тела.

• Но в то же время корреляция IQ между однояйцовыми близнецами, воспитанными порознь, не выше, чем у разнояйцовых близнецов одного пола, воспитанных совместно.

• Из этого следует, что одинаковые внешние условия способны в той же мере дать вклад в достижение сходных показателей интеллекта, что и генетические различия между разнояйцовыми и однояйцовыми близнецами.

• У детей известна такая патология, как дислексия — неспособность к чтению.

• Анализ показал, что у однояйцовых близнецов оба ребенка страдают дислексией в 84% случаев.

• Канадскими учеными было проведено исследование 336 пар близнецов (как однояйцовых, так и разнояйцовых) на тягу к различным пристрастиям. Оказалось, что из 30 проанализированных пристрастий тяга к 26 из них в той или иной степени объясняется генами.

• По мнению ученых, наиболее тесно от генов зависят такие пристрастия, как тяга к чтению, занятие групповыми видами спорта, катание на транспортном средстве.

• Более того, генетически обусловлены оказались и некоторые мировозренческие установки — отношение к смертной казни за убийство и проблема запрещения абортов.

• На интересы близнецов оказывали воздействие и многие характеристики личности, в высокой степени передаваемые потомкам.

• Тем не менее, ученые отмечают, что ненаследуемые характеристики (такие, как индивидуальный жизненный опыт) также чрезвычайно важны в формировании предпочтений.

• Российскими учеными было проведено исследование детей близнецов в возрасте от 7 до 12 месяцев на предмет того, в какой мере генетика и среда влияют на формирование пяти интегральных черт темперамента:

• 1-агрессивности, 2-раздражительности, 3-активности,

• 4-чувствительности к наказанию и 5-общительности.

• Оказалось, что первые три черты темперамента находятся под жестким генетическим контролем.

№9Научение и память

1. Простые формы научения

2. Система памяти у человека

3. Кратковременная память

4. Долговременная память

5. Перенос памяти

Простые формы научения

Нейрофизиологам известны 3 формы простого научения:

1. Привыкание

2. Сенситизация

3. Павловское обуславливание

• Эти формы называют простыми, чтобы отличить их от сложного человеческого научения включающего освоение понятий и навыков.

• К простым формам научения способны большинство животных, у которых вместо мозга имеют место только нервные ганглии.

Примером привыкания и сенситизации является способность животных реагировать на раздражитель игнорированием или более быстрой реакцией

Рефлекс втягивания жабры у аплизии единственная форма рефлекторного поведения

Условные рефлексы на нейронном уровне у аплизии формируются в мембранных структурах взаимодействующих нейронов

• Без подкрепления привыкание или сенситизация исчезают со временем.

• В этой форме научения раздражитель, как правило, ни с чем не ассоциируется.

За условно-рефлекторные реакции мозга ответственны мозжечок, гиппокамп, кора мозга.

• Для мозжечка характерны следы памяти, в которых имеет место двигательная реакция.

• Активность нейронов гиппокампа наблюдается, когда животное оказывается в знакомой обстановке.

• У высших животных гиппокамп связывают со сферой кратковременной памяти.

• У человека кора мозга имеет первостепенное значение для научения и памяти.

Система памяти у человека

• Изучение памяти у человека сдвинулось с места, после того как Дональд Хебб ввел понятие кратковременной и долговременной памяти. Хебб возлагал большие надежды на роль синапсов в хранении следов памяти.

• Память складывается из трех компонентной плеяды: усвоения; хранения; воспроизведения.

• Усвоение не механический процесс.

• Усвоив, некоторую информацию мы включаем в работу процесс обобщения, который переносит многие сведения - предположения на не знакомые предметы по принципу аналогии.

• Предполагают наличие:

• Непосредственной памяти, следы которой сохраняются несколько секунд;

• Кратковременной памяти, следы которой сохраняются несколько минут;

• Долговременной памяти, когда следы могут храниться часы или многие годы.

• Установлено, что миндалина, гиппокамп и медиальная височная область являются отделами мозга связанные с формированием памяти.

• У человек при амнезии практически трудно теряет события 3 лет и большей давности.

• Легче теряет события жизни до 3 летней давности.

• Человек легко теряет из памяти события текущего времени.

Модель для изучения кратковременной памяти

• После выработки условного рефлекса (нажатие на педаль на звуковой раздражитель и последующее подкрепление пищей), перед животным помещают непрозрачный экран закрывающий педаль на несколько секунд.

• После действия раздражителя животное вынуждено хранить в памяти ответ на раздражитель до того момента пока не сдвинется непрозрачный экран и педали станут доступны для ответа и соответствующего вознаграждения.

• Через вживленные электроды в мозг можно зафиксировать все прореагировавшие нейроны в процессе выполнения условного рефлекса с задержкой ответа.

Кратковременная память

• Оказалось, что эти нейроны подразделяются на несколько групп.

• Часть нейронов обнаруживает свойство пространственной селекции только в период предъявления условного сигнала, такие нейроны названы сенсорными.

• Другая группа нейронов обнаружила различия в импульсной активности только в период отсрочки, их именуют нейронами памяти.

• Третья группа нейронов активна только после открытия экрана, в момент, непосредственно предшествующий моторному акту, поэтому их назвали нейронами моторных программ.

• Описаны и смешанные типы нейронов.

Схема явления реверберации

• Лоренте де Но был одним из первых морфологов, кто описал сложные замкнутые цепи нейронов в разных частях мозга.

• Внутри корковую реверберацию рассматривают как базовый механизм краткосрочной памяти для лобной коры.

Явление реверберации

• Именно для лобных отделов коры, характерны замкнутые нейронные круги типа «ловушек», в которых импульсный поток может циркулировать (реверберировать) до тех пор, пока не будет переключен на эфферентные модули теменных пирамид.

Краткосрочная память

• Нейроны теменной коры не образуют нейронных ловушек горизонтального направления.

• Преобладающим типом нейронов являются послойно расположенные эфферентные пирамиды. Эти пирамиды обеспечивают связь ядер таламуса с нейронами теменной коры т.е. вертикальные связи.

• Экклс (1973) считает, что корковые пирамидные клетки V—VI слоев вовлекаются в длительную таламо-кортикальную реверберацию, что связано с процессами памяти.

Гиперполяризация механизм перевода кратковременной памяти в долговременную

• Установлено, что длительно работающий синапс запускает восстановительные процессы.

• Следствием восстановительных процессов является гиперполяризация мембраны.

• Гиперполяризация мембраны активизирует синтез белков.

• Вновь синтезированный белок используется синапсами и те меняют свои характеристики.

Временные границы видов памяти:

• Кратковременная память угасает через 10 мин после обучения,

• Лабильная память (промежуточная) возникает в течение 15 мин после обучения и угасает через 30 мин,

• Долговременная память - возникает через 45 мин после обучения и сохраняется неопределенно долгое время.

Феномен долговременной памяти

• И. С. Беритащвили (1976). Он различал

• образную,

• условно-рефлекторную,

• эмоциональную

• и словесно-логическую память.

• У человека психологи и клиницисты выделяют произвольную и непроизвольную память, непосредственное и опосредованное запоминание.

Виды памяти

• Под образной памятью животных и человека И. С. Бериташвили понимал сохранение в памяти и репродукцию однажды воспринятого жизненно важного объекта.

• Условно-рефлекторная память проявляется в виде воспроизведения условных двигательных и секреторных реакций или заученных привычных движений.

• Словесно-логическая (или семантическая) — это память на словесные сигналы.

• Канадский ученый Хебб (1949) выдвинул другую гипотезу. По Хеббу фиксация следа памяти связана со стойкими изменениями синаптической проводимости в пределах определенного нейронного ансамбля.

Эмоциональная память

• Под эмоциональной памятью понимают воспроизведение пережитого ранее эмоционального состояния при повторном воздействии раздражений, обусловивших первичное возникновение этого состояния.

• Эмоциональная память обладает следующими характерными особенностями:

• она надмодальна, т.е. ее формирование и воспроизведение может происходить при любых сенсорных воздействиях;

• она формируется очень быстро, (в отличие от условно-рефлекторной) и часто с первого раза;

• она характеризуется непроизвольностью запоминания и воспроизведения информации, т. е. обеспечивает пополнение подсознательной сферы человеческой психики.