Нейроны и нейромедиаторы
Химические цепочки
Все чувства и эмоции, которые испытывают люди, возникают путем химических изменений в головном мозге. Прилив радости, который человек ощущает после получения положительной оценки, выигрыша в лотерею или при встрече с любимым, происходит вследствие сложных химических процессов в головном мозге. Мы можем испытывать огромное количество эмоций, например таких, как печаль, горе, тревога, страх, изумление, отвращение, экстаз, умиление. Если мозг дает телу команду на осуществление какого-либо действия, например, сесть, повернуться или бежать, это также обусловлено химическими процессами. «Химический язык» нашей нервной системы состоит из отдельных «слов», роль которых исполняют нейромедиаторы (их еще называют нейротрансмиттерами).
Любой нейрон может получать большое количество химических сообщений, как положительных, так и отрицательных («работай» или «стоп»), от других нейронов, которые его окружают. Эти сообщения могут конкурировать или «сотрудничать», между собой, заставляя нейрон отвечать специфическим образом. Поскольку все эти события происходят в течение очень короткого времени (считаные доли секунды), очевидно, что медиатор должен быть удален из синаптического пространства очень быстро, чтобы те же самые рецепторы могли работать снова и снова. И это удаление может происходить тремя способами. Молекулы нейромедиатора могут быть захвачены назад в то нервное окончание, из которого они были выделены, и этот процесс получил название «обратный захват» («reuptake»); нейромедиатор может быть разрушен специфическими ферментами, находящимися в готовности недалеко от рецепторов на поверхности нейрона; или активное вещество может просто рассеяться в окружающую область мозга, и быть разрушено там.
Изменение нейротрансмиссии с помощью лекарств
Рассмотрим, что происходит при изменении уровней нейромедиаторов мозга на примере трех из них (серотонин, дофамин и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК).
Серотонин
Многие исследования показывают, что низкий уровень серотонина в головном мозге приводит к депрессии, импульсивным и агрессивным формам поведения, насилию, и даже самоубийствам. Лекарственные вещества под названием антидепрессанты создают блок на пути обратного захвата серотонина, тем самым несколько увеличивая время его нахождения в пространстве синапса. Как итог, в целом увеличивается количество серотонина, участвующего в передаче сигналов с нейрона на нейрон, и депрессия со временем проходит.
В последние годы ведутся бурные дискуссии вокруг психического расстройства, носящего название «синдром дефицита внимания с 
гиперактивностью» (СДВГ, ADHD). Это расстройство, как правило, диагностируется в детском возрасте. Таким детям очень сложно сохранять концентрацию внимания в течение длительного времени, они совершенно не могут сидеть, не двигаясь; они постоянно находятся в движении, импульсивны и чрезмерно активны. К сожалению, СДВГ диагностируют у все большего числа детей, и многие из них получают лекарства, увеличивающие деятельность медиатора дофамина. Это помогает ребенку быть готовым к работе, более внимательным и сосредоточенным, и поэтому более способным последовательно выполнять задания.
Наркотическое вещество, известное как «экстази» или МДМА, также изменяет уровень серотонина в мозге, но намного более радикально. Он заставляет выделяющие серотонин нейроны выплескивать все содержимое сразу, затапливая этим химикатом весь мозг, что, конечно, вызывает ощущение чрезвычайного счастья и гиперактивность (чрезмерную двигательную активность). Однако, за это приходится расплачиваться позже. После того как экстази израсходовал весь мозговой запас серотонина, включаются компенсаторные механизмы, быстро разрушающие избыток нейромедиатора в мозге. После того, как спустя несколько часов действие наркотика заканчивается, человек, вероятно, будет чувствовать себя подавленным. Этот период «депрессии» продлится до тех пор, пока мозг не сможет восполнить запасы и обеспечить нормальный уровень медиатора. Повторное использование на этом фоне экстази может привести к глубокой депрессии или другим проблемам, которые будут тянуться в течение долгого времени.
Дофамин
Ученые обнаружили, что люди с расстройством психики, известным как шизофрения, фактически чрезмерно чувствительны к дофамину в мозге. Как следствие, при лечении шизофрении используются лекарства, которые блокируют дофаминовые в головном мозге, таким образом, ограничивая воздействие этого нейромедиатора.
С другой стороны, вещества, известные как амфетамины, увеличивают уровень дофамина, заставляя нейроны его высвобождать, и препятствуя его обратному захвату. В некоторых странах врачи используют разумные дозы этих препаратов при лечении некоторых заболеваний, например, синдрома гиперактивности с дефицитом внимания. Тем не менее, иногда люди абсолютно необдуманно неправильно используют эти вещества, пытаясь обеспечить себе повышенный уровень бодрствования и способность решать любые задачи.
Гамма-аминомасляная кислота
Гамма-аминомасляная кислота, или ГАМК, является главным медиатором, чья роль заключается в передаче нейронам команды «стоп». Исследователи полагают, что определенные типы эпилепсии, которые характеризуются повторными припадками, затрагивающими сознание человека и его двигательную сферу, могут являться результатом снижения содержания ГАМК в головном мозге. Передающая система мозга, не имея адекватного «тормоза», входит в состояние перегрузки, когда десятки тысяч нейронов начинают сильно и одновременно посылать свои сигналы, что приводит к эпилептическому приступу. Ученые полагают, что за разрушение слишком большого количества ГАМК могут быть ответственны мозговые ферменты, в связи с чем появились лекарства, которые помогают остановить этот процесс. Время показало их эффективность в лечении не только эпилепсии, но и некоторых других нарушений работы мозга.
Гормоны
Химическое взаимодействие
Мозг Больцмана
Мозг Больцмана — это фантастическое суще… то есть, это осознавшая себя форма чего угодно. То есть, олицетворение разума. Что особо важно: мозги Больцмана появляются случайно, из-за флуктуаций в какой-либо системе, со статистически малой вероятностью, которая — учитывая бесконечность вселенной — уверенно стремится к единице. При этом, если Вселенная враждебна, то мозг Больцмана образуется с большей вероятностью, а если дружелюбна — то по всей вероятности разум является плодом эволюции. Причем, одно другое не исключает — и если мы с вами, оказавшись на уютной планете Земля, непостижимым образом оказавшейся в жилой зоне звезды, поблизости от которой за всю её историю не бабахнуло ничего, что могло бы её стерилизовать, вполне-себе развились эволюционным путем, то где-нибудь в кромешном аду на окраине Вселенной вполне может иметься разум, возникший спонтанно, из флуктуаций. Можете себе представить, какой сюрприз нас ждёт, если мы не дай бог с ним встретимся (особенно весело будет фанатам квантовой механики).
Разумеется, со стороны гипотетического наблюдателя образование мозга Больцмана выглядит примерно так: куча элементарных частиц от нечего делать собираются то в кита, то в горшок петуньи, то в мешок камней, то вообще в кусок говна, причем делают это самопроизвольно, случайно и многие миллионы лет. А потом среди длиннющего списка объектов, в которые частицы могли бы собраться, возникает нечто способное шевелить извилинами и осознавать себя. В принципе, способность частиц собираться вместе — это уже давно доказанное явление, и собираться они предпочитают в органику, причем делают это ещё в космосе. Органика, однако, не равна жизни, для этого нужно чтобы она усложнилась и образовала что-то вроде клетки. Ну а потом, соответственно, многоклеточный организм, чем-то питающийся и что-то выделяющий. То есть организму по-любому нужна сфера обитания, позволяющая ему выжить. Иными словами, буде мозг Больцмана образуется спонтанно сам по себе — он тут же погибнет. Не беда, с чуть меньшей вероятностью он может образоваться в чем угодно, что обладает достаточной производительностью для того, чтобы обрести сознание. К сожалению, из-за того, что кроме человека других разумных видов мы не знаем, предположить о том, как будет выглядеть разумная жизнь, спонтанно самособравшаяся где-нибудь у черта на рогах мы не можем. Следовательно, остаётся прибегнуть к испытанному средству — к фантазии. А это значит, что в далеком космосе нас будут ждать океаны разумных соплей, разумные планеты, разумные черви-планетоеды… Да что угодно! Даже Бог. И вот тут, как-то незаметно, вероятностная концепция дает однозначный ответ на вопрос «есть ли Бог» — во вселенной, где статистически-вероятны такие вот фокусы возможно всё что угодно, и Бог либо ещё есть, ибо уже есть.
Но тут как обычно нас поджидает маленькое западло: дело в том, что мозг, который способен осознать себя, не всегда может это сделать. Прежде всего, если мозг Больцмана будет там, в пустоте, совсем один — как бы ни был он высокоразвит, у него будут те же проблемы что и у любого разума, оказавшегося в одиночестве с детства. То есть задержки развития, отсутствие речи и так далее. Для того, чтобы этого не было, мозгов Больцмана должно быть много — тогда они выработают средства коммуникации, и скооперировавшись, займутся выживачем вместе. Как вариант, у него может наступить расщепление личности, и это позволит избежать вопроса «откуда на краю Вселенной образовалось такое количество мозгов Больцмана».
Больцмановский мозг: уникально ли человеческое сознание?
Михаил Петров
Больцмановский мозг — это гипотетический объект, самопроизвольно собравшийся во Вселенной и способный осознавать свое существование. Вероятность такого события по некоторым оценкам даже превышает вероятность появления обычного человеческого мозга в ходе эволюции. Что с этим делать? И как в науке появилась гипотеза Больцмановского мозга? «Теории и практики» попытались разобраться, как отстоять уникальность человеческого сознания.
Все повторяется
В августе 1881 года на прогулке в окрестностях горной швейцарской деревушки Фридриха Ницше посетила мысль о вечном возвращении. «Высшая формула утверждения, которая вообще может быть достигнута», — как писал сам философ. По мысли Ницше, бесконечное течение времени с неизбежностью приводит к абсолютно точному повторению всех событий. Здесь и падающее с дерева яблоко, и застывший перед монитором читатель «Теорий и практик», и сам Ницше, в мистическом предчувствии мысли присевший отдохнуть у отвесной скалы. Все в точности повторится во Вселенной еще бесчисленное количество раз.
По воспоминаниям современников Ницше был очень увлечен новой идей. В поисках ее фундаментальных оснований он даже стал изучать естественные науки, но цельной теории у него так и не появилось — концепция вечного возвращения появляется в трудах немецкого философа только эпизодически. И тем удивительнее, что история про искусственный мозг, способный продублировать наше сознание, начинается совсем неподалеку — в Венском и Мюнхенском университетах, где в конце XIX века преподавал австрийский физик Людвиг Больцман.
В качестве примера попробуем посчитать энтропию абстрактного рабочего стола, на котором лежит две папки. В идеале в одной (любой) папке должно быть два чистых листа, а в другой — два исписанных. При таких условиях возможны только два микросостояния: либо в папке №1 два чистых листа, а в папке №2 два исписанных, либо наоборот. А значит, по формуле энтропия такого состояния будет S = k*ln 2
Теперь представим, что листы перепутались, и в одну папку попало сразу три из них, а в другую только один. Тут появляется четыре возможных микросостояния: в первой папке два чистых листа и один исписанный, в первой папке два исписанных листа и один чистый, плюс два таких же состояния для папки второй). Подставляем число 4 в формулу: в целом энтропия такого состояния будет S=kln 4. А поскольку ln4 = 2ln2, получается, что с увеличением беспорядка энтропия такой простой системы удвоилась.
Во времена Больцмана уже был известен второй закон термодинамики, который утверждает, что процессы в закрытых системах самопроизвольно протекают в сторону увеличения беспорядка и энтропии (так и бумаги на столе запутываются, поскольку беспорядку соответствует гораздо больше различных конфигураций, чем порядку). И тут у Больцмана возникла проблема: окружающий мир казался слишком упорядоченной системой (надо отметить, что ученый тогда еще ничего не знал о двойной спирали ДНК или строении атома), чтобы функционировать по этому закону.
Мир как флуктуация
Тогда Больцман предположил, что наш мир с небольшой энтропией — это не что иное, как флуктуация. Случайное мимолетное отклонение Вселенной от ее основного состояния хаоса. Отсюда следовало и более общее утверждение: хаос способен порождать упорядоченные системы.
Прошло больше века, пока ученые нашли реальный механизм, способный подкрепить эту гипотезу — квантовые флуктуации вакуума. Дело в том, что физический вакуум это не просто некое абстрактное и навеки пустое пространство. Как бы хорошо мы не «откачали» всю материю из объема, в нем все равно постоянно будут появляться виртуальные, существующие бесконечно малое время частицы.
Но что будет, если пара виртуальных частиц — например, электрон и позитрон, из ниоткуда появившиеся в нашем мире — мгновенно разойдется в пространстве? А если они встретятся с миллиардами других таких же частиц и случайно организуются в точную копию Солнечной системы? Или в конкретного человека со всеми его воспоминаниями, идеями и переживаниями? Так физики конца XX века вернулись сразу и к Больцману, и к Ницше.
Впрочем, гораздо более вероятным событием против случайного зарождения целого человека будет появление только одного его мозга. Того самого мозга Больцмана, собравшегося во Вселенной и теперь осознающего свое существование. Более того, вероятность этого события по некоторым подсчетам даже больше, чем вероятность привычного появления точно такого же мозга в результате биологической эволюции. А это уже практически солипсизм. Ведь кто при таком обороте дел способен уверенно сказать, что наш материальный мир реален, а не является только сновидческим порождением какого-нибудь случайного мозга, плавающего в глубинах космоса?
Эволюция vs случайность
Такие рассуждения могут показаться чистой фантазией. Но даже самые серьезные ученые теперь берут в расчет этот парадокс мозга Больцмана.
«Логика квантовой теории поля и инфляционной космологии заставляет меня признать, что в бесконечно отдаленном будущем в вакууме будут рождаться все новые и новые копии меня самого, точнее, моего нынешнего сознания, — говорит профессор физики Стэнфордского университета Андрей Линде. — Но если это так, почему я должен верить, что я нынешний — это и есть оригинал, а не одна из копий? Более того, коль скоро число копий бесконечно, такая вероятность больше, чем вероятность быть первоисточником».
Упрощенно же можно говорить о двух основных подходах, способных отстоять уникальность нашего сознания. Первый из них апеллирует к преждевременному распаду вакуума. Наша Вселенная со всеми ее физическим законами перестает существовать, поскольку по природе своей была нестабильна, а Больцмановские мозги просто не успевают возникнуть. Человечество счастливо.
Второй же привлекает саму природу биологической эволюции, которая не является слепым перебором вариантов в поисках идеальной случайной комбинации (слепым перебором комбинаций нуклеотидов за все время жизни даже сложно установить структуру одного конкретного гена, кодирующего один белок). Ведь в эволюции очень важен промежуточный отбор вариантов, который явно повышает вероятность «природного» возникновения человеческого мозга. Но как его учитывать в расчете вероятностей? Оставим этот вопрос ученым.
Что говорит нам Вики:
Больцмановский мозг (англ. Boltzmann brain) — гипотетический объект, возникающий в результате флуктуаций в какой-либо системе, и способный осознавать свое существование. Назван в честь Людвига Больцмана, сделавшего большой вклад в развитие статистической физики.
В де-ситтеровском вакууме подобный объект может появиться, однако вероятность этого события очень мала. Согласно [1], такое событие может произойти примерно раз в 101050 лет. Но если время существования Вселенной бесконечно, то и число таких событий также будет бесконечно велико. Отсюда следует парадокс («Boltzmann brain paradox/problem» в современной космологии): случайно выбранный объект во Вселенной, обладающий разумом, с гораздо большей вероятностью окажется результатом флуктуаций, чем продуктом эволюции (к которым относятся и люди).
___________________________
Несколько мыслей о том, как я понял что же это такое. В общем если кто не знает, что такое флуктуация, то это такие колебания квантовых частиц, изменения в их физических параметрах. Прошу прощения у физиков, но я не профессионал, а просто интересующийся, потому могу что-то напутать. Прошу в комментах указать на ошибки или пообсуждать.
В общем если частицы будут колебаться и дрыгаться 10 миллиллионов лет, то вполне вероятно, что «доколебаются» до некоего газового гиганта, обладающего способностью мыслить! И если исходить из того, что Вселенная бессмертна, то ночью поднимите глаза к небу и где-то там, среди звезд, а может и на месте этой звезды может находиться некий гигантский разум, который возник совершенно спонтанно.
Однако если Вселенная бессмертна, то не только спонтанный разум может образоваться из вакуума, а вообще ВСЕ что угодно! И разумные камни и зеленый и шероховатый вкус, и высокая низота.
Стражи Галактики 2. Эго именно таким мозгом и является по версии фильма
Хороший пост, да и ещё свежачок
В СССР много чего не было
Буфер-покер
Инструкция для верующих по поведению в приличном обществе
Равнодушие
Было это в марте. Пришел старший мастер с обходным листом. Увольняется. Спросил причину. Отвечает:
— Работаю 8 лет, работу знаю и люблю. Но по семейным обстоятельствам вынужден взять отпуск за свой счет, нужно ехать в другой город. За мамой ухаживать, я у неё один, больше некому. Но начальник цеха против, сказал чтобы увольнялся.
Не стал я ему подписывать заявление на увольнение. Позвонил в кадры, уточнил. У сотрудника есть 32 дня отпуска. Подписал ему отпуск, договорились, что после отпуска, если надо будет, возьмет отпуск без сохранения заработной платы.
Уже прощаясь с ним, заходит начальник конструкторского бюро, согласовать 2 вакансии. Вакансия на инженера- технолога, на удаленном доступе, вносить изменения в технологические карты. Обычно на эту должность идут молодые сотрудники, без опыта.
Спрашиваю старшего мастера:
— Там, куда Вы едете, работа будет?
— Это поселок, как таковой работы нет, только сезонная.
— Тех.карты будете править? Работа удаленно, зарплата не такая как здесь, но все лучше, чем ничего. 30-35 к на руки будет выходить.
Он с радостью согласился, поблагодарил. Ушел.
Вызвал к себе его руководителя, начальника цеха:
— У Вас сегодня старший мастер уволился, причину можете узнать?
— Да я не знаю, говорит, что по семейным обстоятельствам, просится на 3 месяца в отпуск.
— Вы за три месяца найдете специалиста его уровня?
— Вряд ли, сотрудник он грамотный, толковый. Такого так сразу не найдешь.
— Так почему Вы так легко подписываете заявление? Почему не подумали как найти компромисное решение?
— А что я могу? Он принес, я подписал.
Прошло 5 месяцев, сотрудник решил свои дела, с его слов, сестра приехала из Беларуси, стала с мамой жить, он вернулся на завод. Продолжил работать.
Сегодня увидел его, поздоровались.
Я подумал, как часто мы теряем ценных опытных сотрудников из за нашей занятости, торопливости, а зачастую и равнодушия. А потом тратим время, силы, нервы, чтобы подготовить нового специалиста. Но это очень длительный и трудный процесс, без гарантии положительного результата.
На фоне новшеств
Сам ты «абизяна»!
В первом классе на большой перемене мы рассматривали с одноклассниками в библиотеке какую-то большую книгу с огромными красочными иллюстрациями про животных. Нам очень понравился шимпанзе, который задумчиво смотрел на нас с фотографии.
Тут я решил блеснуть знаниями и сказал, что люди произошли от обезьян. А вот дальнейшего я не ожидал. После моих слов один из одноклассников покраснел, как помидор, и стал орать во всю мочь, выпучив глаза: «САМ ТЫ А-БИ-ЗЯ-НА! САМ! ТЫ! А! БИ! ЗЯ! НА!»
Успокоить его ни мы, ни библиотекарь не смогли, позвали завуча. Завуч отвела его к медсестре, а потом отправила домой.
Как оказалось, мальчик был из очень религиозной семьи.
СССР, вторая половина 80-х годов.
Разводняк 80-го уровня или добро пожаловать в лигу тупых
А ты попадался на удочку мошенников?
Правдоподобно
Instant freeze
Утрецом в машинерию сажусь, снаружи минус 9, смотрю на бутылку водицы в подстаканнике: не замëрзла. А вдруг. И таки получилось.
Мододелы
Девочки снежинки, мальчики клоунята
Наследие от предков
Нижний хватательный рефлекс, думаю не надо говорить от кого мы его унаследовали. Рефлекс вызывается надавливанием подушечкой пальцев на подошву ребенка. У здоровых детей сохраняется до 14 месяцев.
https://t.me/noxetmedicinum/130 источник, так много другого интересного из мира медицины
Мигранты снова избили парня в московском метро
Очередное нападение с участием мигрантов произошло на одной из станций московского метро. Группа «соотечественников» из Средней Азии приставала к молодой паре. В этот момент за них вступился проходивший мимо 28-летний Сергей.
Трое выходцев из «братских республик» решили толпой избить Сергея. Нанося ему удары руками и ногами по голове они даже не думали о какой-то справедливости, человеческой этике и мужской чести. Хотя по утверждениям очевидцев, Сергей предложил «самому горячему» мигранту решить вопрос в честном поединке один на один.
Слишком холодно для праведности
Экскурсия по дому
Равноправие
Ответ на пост «Устами узбека глаголет истина»
Привет Пикабу. Проблема, на которую не принято жаловаться, но антиславянский демарш ЦИАНа, задел и тех, кого и не должен был. А в конце поста даже сделаю рацпредложение, поддержите пожалуйста.
Раньше я видел «Сдаём только славянам» как дополнительный уровень сложности, и просто не тратил чужое время, то как теперь быть?
По традиции, смиренно принимаю сообщения об ошибках, пропущенных запятых и всяком таком, спасибо что прочитали)
Разливать питьевую воду в желтые бутыли – отличный маркетинговый ход
Истории невролога. Инсульт. Взгляд не со стороны
Далее 2 суток постоянного введения гепарина по вене через инфузомат, капельницы.
На следующий день разрешили сесть на кровати под присмотром инструктора ЛФК. А потом даже встать и сделать несколько шагов. Да, неуверенных, боязливых, но все-таки самостоятельных первых шагов! Радости от этого события не передать!
Сегодня, 9 декабря, ровно 7 дней, как со мной случился инсульт. Ощущение, что прошло не каких-то 7 дней, а недели или месяцы. Я возвращаюсь к вертикальной жизни: кушаю сидя на кровати, могу просто посидеть, вместе с инструктором ЛФК хожу понемногу, могу со страховкой самостоятельно сходить в туалет. Впереди ещё лечение, реабилитация. Но мы верим, что всё будет хорошо!
Всем здоровья и лучей добра! Берегите себя и своих близких!
