"Pour une raison quelconque, l'univers a besoin de créatures capables de le comprendre": neuroscientifiques - sur les secrets que cache notre cerveau

Institut de psychanalyse de Moscou dépensé "Big Biological Lecture Hall" - une série de conférences sur la biologie moderne et ses perspectives. Dans son cadre, le 31 mai 2023, une discussion a eu lieu sur les enjeux et les problématiques des neurosciences cognitives - la science du cerveau. Tatyana Chernigovskaya, Alexander Asmolov et Olga Svarnik ont ​​expliqué comment cette direction se développe et ce qu'il faut en attendre à l'avenir.

Enregistrer une discussion posté sur le canal Institut de psychanalyse de Moscou, et nous en avons fait une esquisse.

Quels sont les plus grands défis pour les neuroscientifiques ?

Dans l'étude du cerveau, les scientifiques se sont retrouvés dans une situation paradoxale. Il semble que plus des informations fiables sur le travail de notre organe principal apparaissent, moins l'image globale devient claire.

Beaucoup de connaissances ont été accumulées, mais les scientifiques ne sont pas sûrs de pouvoir répondre correctement aux principales questions: comment et pourquoi notre cerveau. De plus, les chercheurs semblent avoir beaucoup plus de questions que de réponses.

Le cerveau est le système le plus complexe

C'est le premier défi et le plus sérieux. Les scientifiques ont prouvé qu'aucun système ne peut en étudier un autre si le second est plus complexe que le premier. Si le second est plus facile, pas de problème. Mais aujourd'hui, les chercheurs ne connaissent aucun système qui serait plus complexe que le cerveau. Par conséquent, il est plus difficile de l'étudier que tout autre objet de notre monde. C'est du moins ce que pensent les neuroscientifiques.

Le cerveau est inutile d'étudier uniquement à l'aide d'outils

Qu'est-ce qu'un cerveau? Cela semble être une question très simple. D'une part, dans n'importe quel manuel d'anatomie, nous trouverons la réponse. D'un autre côté, si vous interrogez les neuroscientifiques à ce sujet - en particulier ceux qui font de la recherche depuis longtemps, ils répondront: "Je ne sais pas".

Le cerveau est, bien sûr, un objet physique qui a un poids et un volume mesurables avec précision. On peut dire que c'est un organe composé de plusieurs neurones. On croyait autrefois qu'il y en avait environ 100 milliards. Aujourd'hui, après avoir reçu les résultats de nouvelles études, les neuroscientifiques se sont arrêtés sur des chiffres plus modestes: 85-86 milliards.

Mais ce nombre, bien que plus précis que ne le supposaient les scientifiques, n'aide en rien à comprendre le fonctionnement de notre organe principal. Il n'explique pas comment nous voyons le monde, comment nous prenons des décisions, quels motifs nous poussent à faire tel ou tel choix.

Peut-être que ces neurones se sont réunis dans un réseau géant. Dans un système qui est bien plus que la simple somme de ses parties. Mais ni le comptage des neurones, ni les autres résultats que les scientifiques obtiennent à l'aide d'une variété d'appareils ultramodernes, n'aident à comprendre comment fonctionne notre monde. pensée.

De plus, les études instrumentales ne montreront pas comment se produit le processus de créativité. Personne n'a encore compris comment découvrir d'où viennent les idées brillantes dans l'esprit des scientifiques, comment l'inspiration vient aux artistes ou aux musiciens. Et en général - qu'est-ce que l'inspiration, comment est-elle mesurée? Les spectromètres et les scanners ne peuvent en aucun cas le déterminer.

Il y a des chiffres, il y en a beaucoup. De nouvelles études doivent également être étudiées et intégrées dans un modèle unique. Mais le problème est qu'à ce jour il n'existe pas de théorie du cerveau qui fédérerait tous les résultats obtenus. Il reste à créer. Et c'est l'une des principales tâches des neuroscientifiques modernes.

Le cerveau a plus de possibilités que nous ne pouvons l'imaginer.

L'une des questions apparemment simples: comment les petits enfants apprendre a parler? Il y a beaucoup de matériel de recherche, car les bébés sont partout. Chaque enfant en bonne santé commence à parler tôt ou tard. Mais la façon dont le cerveau fait face à cette tâche n'est pas entièrement connue des scientifiques.

Oui, le bébé entend comment les adultes communiquent. Mais il ne reçoit pas beaucoup d'informations verbales. Selon les calculs de certains chercheurs, il faudrait environ 120 ans à un enfant pour apprendre à parler de la même manière que son entourage. De plus, beaucoup d'adultes autour de lui parlent avec des erreurs. Ils peuvent ne pas construire des phrases très correctement, ils peuvent ne pas prononcer les mots très clairement.

Il semblerait qu'il y ait trop d'erreurs. Mais l'enfant en peu de temps maîtrise encore les règles de la parole. En conséquence, il comprend facilement ceux qui l'entourent et peut leur dire ce qu'il veut.

Peut-être que nos cerveaux ont une sorte de modules linguistiques intégrés dès la naissance - ils aident à apprendre grammaire. Ou peut-être qu'il n'y a pas de structures innées - c'est juste que le cerveau peut traiter l'information beaucoup plus rapidement qu'il n'y paraît aux chercheurs.

Mais il n'y a pas de réponse définitive à la question de savoir comment les gens apprennent à parler. On sait seulement que les réseaux de neurones utilisent un principe d'apprentissage complètement différent de celui d'une personne.

Quelles connaissances d'autres domaines scientifiques aident les neuroscientifiques

Pour résoudre les problèmes qui se sont beaucoup accumulés aujourd'hui, des outils et des informations provenant d'autres domaines de la connaissance humaine sont nécessaires. Voici les principaux domaines qu'il est important que les neuroscientifiques comprennent :

• Processus de développement intra-utérin d'une personne. Besoin d'apprendre comment le cerveau se forme bébé, quelles informations il est capable de recevoir et de traiter. Par exemple, pour comprendre comment se forme la parole, il serait bon de savoir si le bébé est capable d'entendre sa mère et les personnes qui l'entourent et comment il perçoit leur voix.
• Psychologie de l'enfant. Il est important de savoir comment l'enfant interagit avec le monde et comment il acquiert de nouvelles connaissances.
• Autres domaines de la psychologie. Ce sont les psychologues qui aideront à comprendre pourquoi, par exemple, une personne ne peut pas se rendre au travail avant d'avoir vu l'approche date limite. Et pourquoi dans cet état il est productif, génère de grandes idées et travaille rapidement. Et si vous êtes calme et pas pressé, le résultat est nettement pire. Et ce n'est qu'un des nombreux mystères.
• Linguistique. La connaissance des lois de la langue vous permettra de comprendre comment se forme la parole alphabétisée.
• Formation de réseaux de neurones. L'IA est un type d'intelligence complètement différent, pas comme le nôtre. Mais il est utile de savoir quelles méthodes d'accumulation et de traitement de l'information existent et fonctionnent efficacement.
• Mathématiques. Dans l'étude du cerveau, des calculs précis et des conclusions basées sur ceux-ci sont nécessaires.
• Sciences humaines et art. Il n'utilise pas un type algorithmique de cognition, comme dans les sections techniques de la connaissance, mais un tout autre type. Les sphères humanitaires ont leurs propres règles, qui ne sont pas traduites dans le langage des formules. La littérature est un type complètement différent d'interaction avec le monde que mathématiques. Et la musique, la peinture, la danse créent généralement un langage spécial, non verbal. Il n'y a pas de mots là-dedans, mais nous nous comprenons au niveau des images et des émotions.
• Histoire. Il contient de nombreuses choses intéressantes, mais il convient de prêter une attention particulière à la vie et au travail des génies. Peut-être que les scientifiques pourront comprendre exactement comment leurs idées révolutionnaires sont nées, quelle chaîne de pensées et d'associations a aidé les créateurs à créer des chefs-d'œuvre. Cela n'aidera pas à répéter le processus de créativité, mais clarifiera les mécanismes du cerveau humain.
• Philosophie. C'est l'une des sciences les plus importantes dont les neuroscientifiques ne peuvent se passer. Vous ne pouvez pas étudier le cerveau sans comprendre qui est une personne, ce qu'elle fait sur la planète, pourquoi elle vit.

Tous les neuroscientifiques ne peuvent pas être des spécialistes dans tous ces domaines. Mais pour les comprendre, afin de comprendre comment analyser et appliquer les résultats obtenus par des scientifiques spécialisés, il est nécessaire pour un chercheur sur le cerveau. Et le travail des neuroscientifiques rappelle une enquête policière classique. Par conséquent, les scientifiques ont beaucoup à apprendre des principaux héros du genre - comme Miss Marple ou Hercule Poirot.

Quelles avancées les neuroscientifiques ont-ils déjà réalisées ?

Voici une découverte parmi tant d'autres. Il s'avère que notre cerveau n'est pas divisé en parties, chacune étant responsable de sa propre sphère de vie et n'interférant pas avec le travail des autres, comme on le pensait auparavant.

Dans l'espace de l'information, l'idée de deux hémisphères différents était très populaire. Selon cette théorie, la gauche était responsable de la logique, et la droite était responsable de intuition, inspiration, émotions. Mais il s'est avéré que tout n'est pas si simple et que le cerveau est un tout.

Un élément de preuve de cette hypothèse est que les bases de données cérébrales se chevauchent. Par exemple, l'image d'une tasse de café peut être simultanément dans les sections "porcelaine", "beauté", "boissons", "ce qui bat", "tout avec la lettre H". Ceci est un exemple très simplifié, mais le cerveau fonctionne exactement de la même manière.

Mais même ici, il y a des contradictions. D'une part, le cerveau fonctionne comme un appareil unique. Et si, par exemple, vous mettez une personne dans un tomographe et lui confiez des tâches de parole, alors pas une zone ne sera active, mais bien d'autres. Mais, en revanche, si une seule zone du cerveau est endommagée lors d'une blessure ou d'une opération, la personne arrête de parler. Par conséquent, la théorie du connexionnisme est également loin d'être complète.

Ce que les neuroscientifiques veulent accomplir à l'avenir

Les scientifiques du cerveau sont un peu poètes. Par exemple, ils croient que chaque neurone du cerveau fait partie d'un tout unique, mais il ne le sait pas. Peut-être que chaque personne, comme un neurone, n'est qu'un détail de quelque chose de beaucoup plus grand que nous ne pouvons l'imaginer.

Peut-être que les neuroscientifiques aideront l'humanité à comprendre pourquoi l'Univers a besoin de nous et quel rôle nous y jouons. Après tout, le travail du cerveau ne se limite pas à assurer la survie, à trouver de la nourriture et à créer des conditions confortables pour soi et pour les autres. Le cerveau est capable de résoudre des problèmes beaucoup plus sérieusement que les problèmes quotidiens.

Mais rien dans la nature ne vient pas d'arriver: s'il y a une capacité, alors il y aura certainement où l'appliquer. De plus, il sera certainement nécessaire d'utiliser une compétence unique.