იმის შესახებ, თუ რატომ რჩება ადამიანის ტვინი რიგ საკითხებში კვლავ “შავ ყუთად” სწავლულთათვის და საერთოდ შესაძლებელია თუ არა ბოლომდე გაირკვეს რა გვაქვს თავში მოთავსებული, მოგვითხრობს ადამიანის ტვინის ინსტიტუტის დირექტორი სვიატოსლავ მედვედევი.
ადამიანის ტვინის ახალი შესაძლებლობების ამოხსნა უფრო და უფრო ხშირად ხდება. ამავდროულად სწავლულთ არ შეუძლიათ ბოლომდე გაერკვნენ, თუ როგორ მუშაობს იგი. იმის შესახებ, თუ ტვინის რა საიდუმლოებანი რჩება ამოუხსნელად, პროექტ “ცხოვრების საუკეთესო ნახევარი” – ს ჩარჩოებში, მოგვითხრობს ბიოლოგიის სწავლული, რუსული მეცნიერებათა აკადემიის წევრ-კორესპონდენტი, ადამიანის ტვინის ინსტიტუტის დირექტორი სვიატოსლავ მედვედევი.
–სვიატოსლავ ვსევოლოდოვიჩ, ხალხი ტვინს უკვე ასეულობით წელიწადია შეისწავლის. როგორია წინსვლა ამ დროის განმავლობაში?
-ასობით კი არა ათასობით. პირველი კრამიოტომია – თავის ქალის ტრეპანაცია გაკეთდა დაახლოებით ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 5000 წლით ადრე. ჯერ კიდევ ჰიპოკრატე ირწმუნებოდა, რომ ინტელექტი სადღაც თავის ქალის წინა ნაწილში იმყოფებოდა, უფრო სწორედ ხვდებოდა ფრონტალური ქორის წამყვან როლს. ანტიკური ანატომის მოსწავლე კი გვამების გაჭრითა და შესწავლით მივიდა დასკვნამდე, რომ თავის ტვინი პირველ რიგში მთელი ნერვული სისტემის ცენტრია და ასევე სააზროვნო ორგანო.
ადამიანებს ყოველთვის აინტერესებდათ საკუთარი წყობილება, მაგრამ ადამიანის ტვინი ამოცანად რჩებოდა. იმიტომ, რომ ის მდებარეობს საკმაოდ მყარი თავის ქალის ქვეშ და მასთან მიღწევა რთულია. იმ შემთხვევაშიც კი თუ ამ ყუთს გავხსნით, ტვინი ტოვებს, მოდით ასე ვთქვათ, ჟელეს შთაბეჭდილებას, მოკლედ არაფერი განსაკუთრებული, მაგრამ როდესაც ამ “ჟელეს” შესწავლა დაიწყეს, სააშკარაოს გამოვიდა გასაოცარი ამბები.
აღმოჩნდა, რომ ჩვეულებვრივი ზრდასრული ადამიანის ტვინი იწონის 1-2 კილოს, ამასთან ყველაზე დიდი ტვინი ჭკუასუსტებს აქვთ. ანუ ვერ ვიტყვით, რომ რაც უფრო დიდია ტვინი მით უფრო ჭკვიანია ადამიანი. ტვინი მოიხმარს მთელი იმ ენერგიის მეოთხედს, რომელიც ორგანიზმს სჭირდება – 20% ჟანგბადს და 25% გლუკოზას. ვირთხის თავის კორტექსი 5კვ/სმ – ა, შიმპანზესი – 500კვ/სმ, ხოლო ადამიანისა მთელი 2300 კვ/სმ. კორტექსში დაახლოებით 10 მილიარდი ნეირონია, ხოლო მათ შორის კავშირების რაოდენობა მეტია ვიდრე ნაწილაკები სამყაროში. ამასთან ცხოველების, მაგალითად ძაღლების სააზროვნო შესაძლებლობები რადიკალურად განსხვავდება ადამიანისგან, იმის მიუხედავად, რომ ძაღლები საკმაოდ ჭკვიანები არიან. რა განსაზღვრავს განსხვავებას? რა ხდის ადამიანის ტვინს ყველაზე სრულყოფილ ობიექტად რაც ჩვენთვის ცნობილია? როგორ აზროვნებს ადამიანი? მკვლევართა დავა ამ საკითხთან დაკავშირებით კვლავ გრძელდება.
–რომელი სამეცნიერო აღმოჩენები ასხავენ წყალს ტვინის საიდუმლოებების ამოხსნაზე?
-მეოცე საუკუნეში აღმოჩენილმა ელექტროენცეფალოგრამებმა, სკალპის გაუხსნელად, ტვინის ელექტრულ აქტივობაზე დაკვირვების საშუალება მოგვცა. შემდეგი გარღვევა კვლევების თვალსაზრისით ტვინის აქტივობის ჩაწერაა, სამკურნალო მიზნებით პაციენტის ტვინის სხვა და სხვა ნაწილში იმპლანტირებული ელექტროდების საშუალებით. მათი მეშვეობით ნეიროფიზიოლოგმა ნატალია პეტროვნა ბეხტერევამ გასაოცარი აღმოჩენა გააკეთა: ცნობილი შეცდომების დეტექტორი. 1968 წელს მან აღმოაჩინა, რომ ტვინში არის მექანიზმი, რომელიც არეგულირებს, როგორც მის მუშაობას ასევე ადამიანის ქცევას. ის განუწყვეყლივ ამოწმებს ყველაფერი რიგშია თუ არა.
საქმე იმაშია, რომ ჩვენი აქტივობების უმეტესი ნაწილის შესასრულებლად არსებობს სტანდარტები. ეს საშუალებას გვაძლევს არ მოვდუნდეთ რუტინაზე, ინარჩუნებს სტაბილურ მდგომარებას ჯანმრთელ ორგანიზმში და ასევე უზრუნველყობს მთელი დღის მოქმედებების კორექტულ შესრულებას, რეალობის იმ მოდელზე არ დამთხვევის შემთხვევაში რეაგირებით, რომელიც ჩვენი მეხსიერების მატრიცაში იმყოფება.
როდესაც ადამიანი უშვებს შეცდომას, ვთქვათ ამბობს, რომ ორჯერ ორი ხუთია, ან უშვებს უზუსტობას ლექსში, რომელიც მან იცოდა, მატრიცაში ასე ვთქვათ ინთება ავარიული ნათურა. შეცდომების დეტექტორი ამოწმებს ყველა თქვენს ქმედებას. თქვენ გამოდიხათ სახლიდან დ ფიქრობთ: “რაღაც ისე არ არის!”. ბრუნდებით და ასეც არის: დაგავიწყდათ საფულე, არ გამოგირთავთ შუქი, უთო ან ქურა სამზარეულოში. თუ ტვინის ეს მოწყობილობა სწორად მუშაობს, თქვენ შეგიძლიათ მშვიდად დაკავთეთ მთელი დღის საქმით, რომლებიც როგორც წესი კეთდება ავტომატიზმით.
–და ამ დეტექტორის მუშაობაში შეცდომები ხდება?
-რა თქმა უნდა და ხშირად ეს ფსიქიური დაავადების მიზეზიც ხდება. დეტექტორს, როგორც ტვინის საბაზო მექანიზმს გააჩნია მაღალი სტაბილურობა, მაგრამ თუ ის მოიშლება, იქცევა შეცდომების დეტერმინატორად და ასტაბილურებს პათოლოგიურ მდგომარეობას. ვთქვათ, თქვენ გქონდათ სასიკვდილო დაავადება, მაგრამ დაძლიეთ. შემდგომ კი შეცდომების დეტექტორი ექსპერიმენტებს ამჯობინებს არაფერი არ შეცვალოს არც უკეთესობისკენ და არც უარესობისკენ. მაგალითად, ადამიანმა მოიტეხა მარჯვენა ხელი და ყველაფრის კეთება დაიწყო მარცხენათი. მოხსნეს გიფსი მაგრამ ის კვლავ მარცხენა ხელის გამოყენებას აგრძელებს… ადრე ტანზეც კი მიაბავდნენ დაზიანებულ ხელს, რათა ადამიანს კვლავ აღედგინა ჯანმრთელობა.
ასეთია მაღალი სტაბილურობის გადასახადი, რომელსაც უზრუნველყოფს ტვინი არა მხოლოდ “ნორმაში” არამედ პათოლოგიის დროსაც. ფიზიოლოგიურად ეს გასაგებია: სხეულის გადარჩენა ასე თუ ისე უზრუნველყოფილია და ნებისმიერი ცვლილება გაუარესებითა და დესტაბილიზაციით აღსავსეა, რადგან შეცდომის დეტექტორმა არ იცის რა არის კარგი და რა ცუდი.
–და თუკი ადამიანი შეცდომას შეგნებულად უშვებს? მაგალითად მანიპულაციის მიზნით, ანუ იტყუება?
-შეგნებული და სასარგებლო ტყუილის დროსაც კი დეტექტორი მაინც იუწყება “უწესივრობის” შესახებ. ეს იმისთვისაა სჭირო, რომ ადამიანმა საკუთარი ტყუილის არ დაიჯეროს. მაგალითად, თუ თქვენ ვინმეს ეუბნებით: “წამოდით, ყინული საკმაოდ მყარია” და იცით, რომ სინამდვილეში ეს ასე არ არის, მაშინ შემდგომ თვენ თვითონ არ გაყვებით ნაკვალევს.
შეგნებულად შეცდომების დეტექტორის ბლოკირება შეუძლებელია. ასე რომ ყოველგვარი იძულება ამ განხრით – ვთქვათ, ნარკომანებთან პოლიციელების მიყვანის მცდელობა – უაზროა.
–დღესდღეობით ტვინის გამოკვლევის რა მეთოდები გამოიყენება?
-პოზიტრიულ-ემისიონური ტომოგრაფია, ფუნქციონალური მაგნიტო-რეზონანსური ტომოგრაფია, მაგნიტოენცეფალოგრაფია, ელექტროენცეფალოგრაფია და სხვა. მაგალითად, ეეგ-ს დახმარებით ხორციელდება კორტექსის ელექტრული აქტივობის ზუსტი აღრიცხვა. შესაძლებელია დავინახოთ თუ, როგორ გადაიზრდება ტვინის აღზნება მისი მოქმედების პროცესში (ეგრედ წოდებული “ცნობიერების ნათელი წერტილი”, ფიზიოლოგ ივან პავლოვის ფორმულირებით). ამასთან, ტვინის აქტივობის მარეგისტრირებელი არსებული და გამუდმებით განვითარებადი ტექნოლოგიები მნიშვნელოვნად ცვლიან ანალიზების გამოთვლის მიდგომებს. არსებობს ფიზიოლოგიური შეზღუდვები – მაგალითად, შესაძლებელია პეტ-ის სივრცული დაშვების შესაძლებლობის გაზრდა, მაგრამ ეს ავტომატურად მიგვიყვანს დასხივების დატვირთვის გაზრდასთან, რაც მიუღებელია ადამიანის ჯანმრთელობისთვის.
ტექნიკურად, პროცესმა ბოლო ათწლეულების განმავლობაში ტვინის შესახებ მრავალი აღმოჩენის გაკეთება გახადა შესაძლებელი. ზოგიერთი ყოველწლიური სამეცნიერო ფორუმები 3000 მდე მონაწილეს აგროვებენ – ეს კილომეტრობით პოსტერებია, გასაოცარი მასის ინფორმაციით. გამოკვლეულია ტვინის თითქმის ყველა ზონა და ტვინის მოხმარება ორგანიზმის თითქმის ყველა საზრიან ფუნქციებზე. თუმცაღა, მონაცემები, რომლებსაც იღებენ მკვლევარნი, ხშირად არასწორადაა ინტერპრეტირებული. ჩვენ მოძიებული გვაქვს დიდი ფაქტობრივი მატერეალი ტვინის კარტირების თაობაზე. ხოლო ცოდნა ტვინის წესებისა საკმაოდ მწირია.
–მაგრამ მაინც რა გაიგეთ? რა არის თქვენთვის ტვინი?
-ტვინი – ეს ინტერფეისი, შუამავალია, რომელიც აერთებს ხიდს მატერიალურსა და იდეალურს შორის. ეს ორგანოა, რომელიც აერთიანებს სამყაროს ადამიანური ფსიქიკისა, სამყაროს იდეაისა და სამყაროს რეალობისა. ინსტრუმენტი, რომლის მეშვეობითაც ჩვენი აზრები საქმედ იქცევა. ანუ ტვინია ის რაც ჩვენს წარმოსახვაში არსებულს რეალობად აქცევს. და, როგორც იძახდა ფიზიოლოგი ივან სეჩენოვი, იღიმის კი გარიბალდი, როდესაც მას ეჩხუბებიან სამშობლოს გადამეტებული სიყვარულის გამო, თრთის გოგონა პირველი პაემნის წინ? – ერთიც და მეორეც საბოლოო ჯამში მოქმედებაში მოდის.
ამასთან, ტვინი სისტემაა. მისი უმაღლესი ფუნქციები სისრულეში ტვინის ცალკეული ნაწილების მუშაობით არ მოდის, პირიქით მათი ერთობლიობით. რეზულტატში წარმოიშობა რაღაც უფრო მეტი, ვიდრე მათი საწყისი დანიშნულება, მაგალითად: საუბარი და ხელოვნება – ის რასაც ადამიანი ცხოვრების განმავლობაში განავითარებს.
–თქვენ ბრძანეთ, რომ ტვინი საკმაოდ გამძლეა დაზიანებების მიმართ. რამდენად?
-საკმაოდ. ცნობილი შემთხვევები შემაძრწუნებელია. მაგალითად, მეცხრამეტე საუკუნეში ერთ ინგლისელს რკინამ გაუტეხა თავი ისე, რომ რკინის სარმა გაიარა თვალში და გამოვიდა თავის ქალის მეორე მხრიდან, მაგრამ ეს ადამიანი ცოცხალი გადარჩა, შეინარჩუნა სრული ცნობიერება და იცოცხლა საკმაოდ დიდხანს. ის ძალიან უხასიათო და უზნეო გახდა, მაგრამ ყველაფერი დანარჩენი შეუცვლელი დარჩა. ისტორიისთვის ასევე ცნობილია შემთხვევა, როდესაც არმიის კაპიტანმა მიიღო ორმხრივი ჭრილოფა თვალის გავლით: მუშკეტის ტყვია, ამის მიუხედავად, ეს კაპიტანი გვარად კუტუზოვი გახდა ფელდმარშალი…
–შესაძლებელია ტვინმა იცოცხლოს თავის ქალის გარეშე?
-კი მაგრამ რისთვის? ტექნიკურად ეს შესაძლებელია, მაგრამ რა აზრი აქვს ასეთი ოპერაციის ჩატარებას? თუკი ტვინი არ მოკვდება სხეულისგან გამოცალკევებისას მაშინ აღმოჩნდება “locked in” ანუ პატიმრის მდგომარეობაში. ასეთი ფენომენი გვხვდება კომაში მყოფ პაციენტებში. ავტონომიურ ტვინს აღარ ექნება არანაირი კავშირი შეგრძნების ორგანოებთან, მას არ ექნება არანაირი გრძნობა, ის ვერ შეძლებს ვერაფრის შეგრძნებას, მასთან კავშირიც შეუძლებელი იქნება. თქვენ იმასაც კი ვერ გაიგებთ ფირობს ის თუ არა. მეცნიერებისთვის ეს უინტერესოა და არ სჭირდება.
–რეალურია თუ არა, ტვინის რომელიმე დაზიანებული ნაწილის ხელოვნური პროტეზის შექმნა? ანუ ნეიროჩიპის რომელიც ჩაანაცვლებს, რომელიმე ავადმყოფ ნაწილს.
-პრინციპში, დიახ. შესაძლებელია სმენისა და ხედვის ნაწილის პროტეზის შექმნა. მაგრამ ჯერ-ჯერობით ჩვენ კიდევ შორს ვართ ამისგან.
–იძახიან, ამერიკელმა სწავლილებმა აღმოაჩინეს, ადამიანების ცუდი მოგონებებისგან, ფობიებისგან და დეპრესიებისგან განთავისუფლების გზა მოწყობილობის დახმარებით, რომელიც “მეხსიერების წამშლელს” ჰგავს ფანტასტიკური ფილმიდან “მამაკაცები შავებში”. დააჭირეთ ღილაკს და მოიშორეთ კოშმარი ან ფსიქოტრავმა… ასეთი რამ შესაძლებელია?
-ეს ასეც, რომ იყოს, მაღალგანვითარებულ არსებას ეს მეხსიერება მაინც აღუდგება. ჩვენ ტვინში ყველაფერი ზედმეტად გადაჭდომილია. თქვენ მეხსიერებიდან იღებთ ერთ ეპიზოდს, მასთან კავშირი ქრება, ტვინი კი როგორღაც მას მაინც პოულობს და თქვენ ნებართვას არ გეკითხებათ. ქვეცნობიერი არაპროგნოზირებადია.
–აი კიდევ ერთი სიახლე: ნეიროფიზიოლოგებმა ისრაელიდან შექმნეს მოწყობილობა, რომელიც უსინათლოთ სმენის აპარატის მეშვეობით “ხედვის” საშუალებას აძლევს. კამერის გამოსახულება გარდაიქმნება სმენით ბგერებად, რომელსაც თავის დროზე ამუშავების ხედვის კორტექსი. საბოლოო ჯამში ტვინი ადამიანს უსახავს სურათს დაახლოებით ისეთს, როგორსაც ხედავს დელფინი.
-სმენით დანახვა შეუძლებელია! აქ მუშაობენ ტვინის არა ის ნაწილები, რომლებიც იღებენ პირცელად ინფორმაციას, ანუ ხედვის ორგანოები, არამედ ისინი, რომლებიც მათ ანარიზირებას ახდენენ. როდესაც ადამიანი ვერ ხედავს ის იწყებს სიგნალების გაგებას. ეს ისეა, როგორც მანქანის პარკირება: თუ თქვენ რადარის მეშვეობით პარკირდებით, სისტემა გამოსცემს სიგნალს. თქვენ გესმით ხმა “პი-პი-პი” და მისით განსაზღვრავთ დისტანციას, თუმცაღა მას ვერ ხედავთ. ეს არა ხედვაა, არამედ ინფორმაციის გადაცემა, რომელიღაც კონკრეტულ საკითხებზე. ამ სახით სურათის მრავალფეროვნებით დატკბობა არ გამოვა.
–და თუკი სურათი იქნება ჩიპებით მორთული, რომლებიც გამოსცემენ ამ სიგნალ “პი–პი–პი” –ს სხვადასხვა სიხშირით? რა მოდება მაშინ?
-მოდით დავთვალოთ. ხელოვნების ნიმუშის რეზოლუცია სადღაც მილიმეტრის ტოლია, ანუ უხეშად, რომ ვთქვათ 2 მეტრზე საჭირო იქნება დაახლოებით მილიარდი ჩიპი. მათი ყველა სიგნალის გადამუშავება არარეალურია, და ამ სახით სურათის დანახვა უსინათლოსთვის შეუძლებელი იქნება.
–შეუძლია ადამიანს, ფიქრის მეშვეობით ტექსტის აკრეფა?
-მარტივად, თუმცა ეს უფრო ხანგრძლივი პროცესი იქნება ვიდრე ჩვეულებვრივ.
–ინგლისელი ფიზიკოს–თეორისტი სტივენ უილიამ ჰოკინგი, დაავადების გამო სრულიად პარალიზებული კომპიუტერს მართავს გადამცემის მეშვეობით, რომელიც მოთავსებულია ლოყებში, მიმიკის კუნთების წინ. თქვენი აზრით, ის მართლა ამ სახით აწარმოებს მეცნიერულ საქმიანობას და ამყარებს კომუნიკაციას გარშემომყოფებთან?
-ნამდვილად – ასეთი სახით მართვის შესაძლებლობა არსებობს.
–კი მაგრამ, ამ მეთოდით უბრალო ტექსტის აკრეფაც კი ძალიან ნელი უნდა იყოს…
-ის კი ამას საკმაოდ სწრაფად აკეთებს – ადაფტირდა… ცოტა ხნის წინ მაღიაზიაში დავინახე გოგონა, რომელიც ისეთივე სისწრაფით კრეფდა SMS-ს, როგორც პროფესიონალი მემანქანეები. მას გრძელი ფრჩიხლები ჰქონდა და ჩქარ-ჩქარა უკაკუნებდა მათ დისპლეის. ეს მიჩვევის ამბავია.
– თქვენ ბრძანეთ, რომ ტვინის მკვლევართა ახლანდელი პრობლემა მდგომარეობს შემომავალი ინფორმაციის სრულად ანალიზირების მოსწრებაში. ანუ ახალი ინფორმაცია მიიღება უფრო ჩქარა ვიდრე თქვენ შეგიძლიათ მათი დამუშავება?
-დიახ და ვცდილობთ გავარკვიოთ თუ რითი მოვახდინოთ მათ ანალიზირება.
–ეს ნიშნავს, რომ ტვინის მეცნიერება გარკვეულ კრიზისში იმყოფება?
-პირიქით, ის ინტენსიურად ვითარდება. რაც უფრო მეტად ჩვენ ვერ ვგებულობთ რაიმეს, მით უფრო ინტენსიურად.
