“Por alguna razón, el universo necesita criaturas que sean capaces de entenderlo”: neurocientíficos - sobre qué secretos esconde nuestro cerebro

Instituto de Psicoanálisis de Moscú gastado "Big Biological Lecture Hall": una serie de conferencias sobre biología moderna y sus perspectivas. En su marco, el 31 de mayo de 2023 se llevó a cabo un debate sobre los desafíos y problemas de la neurociencia cognitiva, la ciencia del cerebro. Tatyana Chernigovskaya, Alexander Asmolov y Olga Svarnik hablaron sobre cómo se está desarrollando esta dirección y qué esperar de ella en el futuro.

Grabar una discusión al corriente en el canal Instituto de Psicoanálisis de Moscú, e hicimos un esquema de la misma.

¿Cuáles son los mayores desafíos para los neurocientíficos?

En el estudio del cerebro, los científicos se encontraron en una situación paradójica. Parece que cuanto más información confiable aparece sobre el trabajo de nuestro cuerpo principal, menos claro se vuelve el panorama general.

Se ha acumulado mucho conocimiento, pero los científicos no están seguros de poder responder correctamente las preguntas principales: cómo y por qué nuestro cerebro. Además, los investigadores parecen tener muchas más preguntas que respuestas.

El cerebro es el sistema más complejo.

Este es el primer y más serio desafío. Los científicos han demostrado que ningún sistema puede estudiar a otro si el segundo es más complejo que el primero. Si el segundo es más fácil, no hay problema. Pero hoy, los investigadores no conocen ningún sistema que sea más complejo que el cerebro. Por lo tanto, es más difícil estudiarlo que cualquier otro objeto de nuestro mundo. Al menos eso es lo que piensan los neurocientíficos.

El cerebro es inútil para estudiar solo con la ayuda de herramientas.

¿Qué es un cerebro? Parece una pregunta muy simple. Por un lado, en cualquier libro de texto de anatomía encontraremos la respuesta. Por otro lado, si le preguntas a los neurocientíficos sobre esto, especialmente a aquellos que han estado investigando durante mucho tiempo, te responderán: "No lo sé".

El cerebro es, por supuesto, un objeto físico que tiene un peso y un volumen medibles con precisión. Podemos decir que este es un órgano que consta de muchos neuronas. Una vez se creyó que había alrededor de 100 mil millones de ellos. Hoy, después de haber recibido los resultados de nuevos estudios, los neurocientíficos se han decidido por números más modestos: 85-86 mil millones.

Pero este número, aunque más preciso de lo que los científicos suponían anteriormente, no ayuda de ninguna manera a comprender cómo funciona nuestro órgano principal. No explica cómo vemos el mundo, cómo tomamos decisiones, qué motivos nos impulsan a hacer tal o cual elección.

Quizás estas neuronas se han unido en una red gigante. En un sistema que es mucho más que la simple suma de sus partes. Pero ni el conteo de neuronas, ni otros resultados que obtienen los científicos utilizando una variedad de dispositivos ultramodernos, no ayudan a comprender cómo funciona nuestro mundo. pensamiento.

Además, los estudios instrumentales no mostrarán cómo ocurre el proceso de creatividad. Nadie ha descubierto aún cómo averiguar de dónde vienen las ideas brillantes en la mente de los científicos, cómo llega la inspiración a los artistas o músicos. Y en general, ¿qué es la inspiración, cómo se mide? Los espectrómetros y escáneres no pueden determinar esto de ninguna manera.

Hay números, hay muchos de ellos. Hay nuevos estudios que también necesitan ser estudiados e integrados en un solo modelo. Pero el problema es que hasta el momento no existe una teoría del cerebro que aglutine todos los resultados obtenidos. Aún no se ha creado. Y esta es una de las principales tareas de los neurocientíficos modernos.

El cerebro tiene más posibilidades de las que podemos imaginar.

Una de las preguntas aparentemente simples: cómo los niños pequeños aprender a hablar? Hay mucho material para la investigación, porque los bebés están en todas partes. Todo niño sano empieza a hablar tarde o temprano. Pero la forma en que el cerebro hace frente a esta tarea no es del todo conocida por los científicos.

Sí, el bebé escucha cómo se comunican los adultos. Pero no recibe mucha información verbal. Según los cálculos de algunos investigadores, un niño tardaría unos 120 años en aprender a hablar de la misma forma que los que le rodean. Además, muchos de los adultos que lo rodean hablan con errores. Es posible que no construyan oraciones muy correctamente, que no pronuncien las palabras con mucha claridad.

Parecería que hay demasiados errores. Pero el niño en poco tiempo aún domina las reglas del habla. Como resultado, entiende fácilmente a quienes lo rodean y puede decirles lo que quiera.

Quizás nuestros cerebros tienen algún tipo de módulos de lenguaje incorporados desde el nacimiento: ayudan a aprender gramática. O tal vez no hay estructuras innatas, es solo que el cerebro puede procesar la información mucho más rápido de lo que les parece a los investigadores.

Pero no hay una respuesta definitiva a la pregunta de cómo las personas aprenden a hablar. Solo se sabe que las redes neuronales utilizan un principio de aprendizaje completamente diferente al de una persona.

¿Qué conocimiento de otros campos de la ciencia ayuda a los neurocientíficos?

Para resolver los problemas que se han acumulado mucho hoy en día, se necesitan herramientas e información de otras áreas del conocimiento humano. Estas son las áreas principales que es importante que los neurocientíficos entiendan:

• Procesos de desarrollo intrauterino de una persona. Necesito aprender cómo el cerebro se esta formando bebé, qué información es capaz de recibir y procesar. Por ejemplo, para comprender cómo se forma el habla, sería bueno saber si el bebé es capaz de escuchar a su madre ya las personas que lo rodean y cómo percibe sus voces.
• Psicología infantil. Es importante saber cómo el niño interactúa con el mundo y cómo aprende nuevos conocimientos.
• Otras áreas de la psicología. Son los psicólogos quienes ayudarán a comprender por qué, por ejemplo, una persona no puede ir a trabajar antes de ver el enfoque. fecha límite. Y por qué en este estado es productivo, genera grandes ideas y trabaja rápido. Y si estás tranquilo y no tienes prisa, el resultado es notablemente peor. Y este es solo uno de muchos misterios.
• Lingüística. El conocimiento de las leyes del idioma le permitirá comprender cómo se forma el habla alfabetizada.
• Entrenamiento de redes neuronales. La IA es un tipo de inteligencia completamente diferente, no como la nuestra. Pero vale la pena saber qué métodos de acumulación y procesamiento de información existen y funcionan de manera efectiva.
• Matemáticas. En el estudio del cerebro, son necesarios cálculos precisos y conclusiones basadas en ellos.
• Humanidades y arte. No utiliza un tipo algorítmico de cognición, como en las secciones técnicas del conocimiento, sino uno completamente diferente. Los ámbitos humanitarios tienen sus propias reglas, que no se traducen al lenguaje de las fórmulas. La literatura es un tipo completamente diferente de interacción con el mundo que matemáticas. Y la música, la pintura, la danza en general crean un lenguaje especial, no verbal. No hay palabras en él, pero nos entendemos a nivel de imágenes y emociones.
• Historia. Hay muchas cosas interesantes en él, pero vale la pena prestar especial atención a la vida y obra de los genios. Quizás los científicos puedan comprender exactamente cómo nacieron sus ideas revolucionarias, qué cadena de pensamientos y asociaciones ayudaron a los creadores a crear obras maestras. Esto no ayudará a repetir el proceso de creatividad, pero aclarará los mecanismos del cerebro humano.
• Filosofía. Esta es una de las ciencias más importantes de las que los neurocientíficos no pueden prescindir. No se puede estudiar el cerebro sin comprender quién es una persona, qué hace en el planeta, por qué vive.

No todos los neurocientíficos pueden ser especialistas en todas estas áreas. Pero para entenderlos, para entender cómo analizar y aplicar los resultados obtenidos por científicos especializados, es necesario un investigador del cerebro. Y el trabajo de los neurocientíficos recuerda a una clásica investigación detectivesca. Por lo tanto, los científicos tienen mucho que aprender de los principales héroes del genero - como Miss Marple o Hércules Poirot.

¿Qué avances han hecho ya los neurocientíficos?

Este es sólo uno de los muchos descubrimientos. Resulta que nuestro cerebro no está dividido en partes, cada una de las cuales es responsable de su propia esfera de vida y no interfiere con el trabajo de los demás, como se pensaba anteriormente.

En el espacio de información, la idea de dos hemisferios diferentes fue muy popular. Según esta teoría, la izquierda era responsable de la lógica y la derecha era responsable de intuición, inspiración, emociones. Pero resultó que no todo es tan simple, y el cerebro es un todo único.

Una prueba de esta hipótesis es que las bases de datos del cerebro se superponen. Por ejemplo, la imagen de una taza de café puede estar simultáneamente en las secciones “porcelana”, “belleza”, “bebidas”, “qué late”, “todo con la letra H”. Este es un ejemplo muy simplificado, pero el cerebro funciona exactamente de la misma manera.

Pero incluso aquí hay contradicciones. Por un lado, el cerebro funciona como un solo dispositivo. Y si, por ejemplo, coloca a una persona en un tomógrafo y le asigna tareas de habla, entonces no estará activa una zona, sino muchas más. Pero, por el contrario, si solo se daña una zona del cerebro durante una lesión u operación, la persona deja de hablar. Por lo tanto, la teoría del conexionismo también está lejos de ser completa.

Lo que los neurocientíficos quieren lograr en el futuro

Los científicos del cerebro son un poco poetas. Por ejemplo, creen que cada neurona del cerebro es parte de un todo único, pero él no lo sabe. Tal vez cada persona, como una neurona, también sea solo un detalle de algo mucho más grande de lo que podemos imaginar.

Tal vez los neurocientíficos ayuden a la humanidad a descubrir por qué el Universo nos necesita y qué papel desempeñamos en él. Después de todo, el trabajo del cerebro no se limita a garantizar la supervivencia, encontrar comida y crear condiciones cómodas para usted y los demás. El cerebro es capaz de resolver problemas mucho más serios que los cotidianos.

Pero nada en la naturaleza no solo sucede: si hay una habilidad, entonces seguramente habrá dónde aplicarla. Además, definitivamente habrá una necesidad de usar una habilidad única.