медецина
Для того чтобы достичь полного понимания биологических основ сознания, понадобится, возможно, еще несколько столетий. Но если всего лишь пару десятков лет назад к решению этой задачи приступать даже не решались, сегодня появились научные методы исследований в данной области.
Если отвечать вкратце, то ответ будет таков: наука пока не имеет удовлетворительного объяснения этого процесса. Удовлетворительного в том смысле, который имел в виду Ричард Фейнман, когда говорил: «То, что я не могу построить, я не могу понять». Мы не можем пока создать устройство, которое мыслит, и это в значительной степени связано не с техническими сложностями, а с тем, что мы не способны пока понять, как устроен мозг.
Что известно сейчас? Мы не можем сказать, как рождается мысль, но мы уже очень много знаем о том, что происходит в мозге при ее рождении, какие уникальные условия работы мозга создаются, когда возникает мысль. Исследуется это в специальных экспериментах, когда сравнивают предъявление мозгу каких-то осознаваемых ситуаций (рождающих мысль) и тех же ситуаций, которые он осознать не может. Например, если событие слишком коротко: зрительные и слуховые компоненты происходящего поступают в мозг, но до уровня сознания не доходят. Когда ученые сравнивают, что происходит в мозге при сознательной и неосознаваемой переработке информации, оказывается, что осознание связано с несколькими вещами.
Что происходит при осознании:
во-первых, когда мы осознаем что-то, в коре головного мозга работает значительно больше нейронов в тех зонах, которые уже участвовали в обработке неосознанной информации.
во-вторых, в момент осознания активируются те зоны, которые раньше не участвовали в неосознаваемой обработке сенсорных данных. Это зоны, связанные с передними областями мозга.
в-третьих, между зонами, которые активируются в момент появления сознания (мысли), и зонами, которые связаны с нашим восприятием окружающего мира, начинают устанавливаться быстрые циклические взаимодействия — реверберации.
в-четвертых, только после того как начинается циркуляция возбуждений по этой сети, появляется момент осознания. Мы не всегда понимаем это, но наше сознание очень сильно отстает от момента реакции мозга на какие-то события. Если точно известно, в какую миллисекунду предъявлена на экране фотография или слово, можно убедиться, что осознание появляется примерно через полсекунды (200–400 миллисекунд) после показа. А реакция областей мозга, которые воспринимают информацию неосознанно (ранняя реакция), возникает заметно раньше, то есть через 60–100 миллисекунд. Все эти четыре компонента складываются в общую картину. Когда у нас появляется вспышка сознания, это происходит из-за того, что разные области мозга — и те, которые связаны с умственным напряжением, вниманием (передние), и те, которые связаны с восприятием внешнего мира — синхронизуются вместе в специальных циклах циркуляции информации. Синхронизация устанавливается на поздних фазах действия внешнего сигнала (через полсекунды), и в этот момент появляется сознание.
Тайны нервного кода
Мы также знаем, что воздействие на разные этапы этих четырех компонентов (иногда они наблюдаются в медицине, при травмах, кроме того, их можно вызывать искусственно при магнитной симуляции) способно разрушить сознание, и человек окажется в области подсознательного либо попросту в коме.
Мозг часто сравнивают с компьютером, но это очень грубая и неточная аналогия. Нервный код устроен совсем по-другому, нежели коды Тьюринговской машины. Мозг не работает на бинарной логике, он не работает как тактовый процессор, он функционирует как массивная параллельная сеть, где основным элементом кода является момент синхронизации разных клеток с их опытом, в результате чего и возникает то субъективное ощущение, мысль или действие, которые занимают в этот миг театр сознания, поле нашего внимания. Это код синхронизации многих элементов, а не ход пошаговых вычислений.
Нейроны и образы
В момент образования связей между клетками не передается что-то похожее на психическую информацию. Между ними передаются химические вещества, которые позволяют нейронам объединиться в ту или иную систему. Каждая из этих систем уникальна, потому что клетки специализированы. Например, это клетки, воспринимающие образ синего неба, белой оконной рамы, лица и т. д. Все вместе они дают на какое-то короткое время тот осознаваемый образ, который и занимает наше внимание. Такие «кадры» могут очень быстро меняться, и следующие несколько десятков миллисекунд в мозгу появится другая конфигурация клеток, которая связана с другим набором нейронов. И это постоянный поток, лишь небольшая часть которого осознается посредством возникающих синхронизаций. Есть масса вещей, которые работают при этом параллельно центральному звену. Они не осознаются и построены на автоматизированных процессах. Я сижу, балансирую, поддерживаю температуру тела, давление, дыхание. Это всё управляется массой функциональных систем, которые не должны идти в широковещание на весь мозг.
Мозг под управлением ОС
Однако при всей несхожести нервного и бинарного кодов некие параллели между мозгом и компьютером все же можно провести.
Мозг обладает подобием операционной системы, и на этот счет существует несколько гипотез. В одной из них — теории функциональных систем — существует понятие операционной архитектоники системы. Это некий синтез сенсорных и мотивационных сигналов, извлечений из памяти, который вовлекает все эти компоненты в единое рабочее пространство — то, где ставится цель и принимается решение. Есть также теория сознания как глобального рабочего пространства. Согласно ей существует определенная операциональная архитектура, которая как операционная система способна вовлекать разные клетки в процессы осознания. Она вовлекает нейроны передних областей коры, которые имеют длинные проекции во все остальные области коры, и когда происходит «зажигание» этих нейронов, они начинают «крутить» информацию по всем остальным областям. Это некий центральный процессор, и он включается, только когда есть сознание. Во всем остальном мозг может работать автоматически. Вы можете вести машину, а ваше сознание будет занято некими внутренними вопросами, и «процессор» будет работать для них. И лишь в тот момент, когда происходит что-то неожиданное (кто-то перебегает дорогу, например), операционная система начинает работать на режим внешнего мира.
— Константин Владимирович Анохин, российский ученый, нейробиолог, профессор, член-корреспондент РАН и РАМН. Лауреат премий Ленинского комсомола, имени Де Вида Нидерландской академии наук, Президиума Российской академии медицинских наук и Национальной премии «Человек года» в номинации «Потенциал и перспектива в науке»
Для того чтобы достичь полного понимания биологических основ сознания, понадобится, возможно, еще несколько столетий. Но если всего лишь пару десятков лет назад к решению этой задачи приступать даже не решались, сегодня появились научные методы исследований в данной области.
Если отвечать вкратце, то ответ будет таков: наука пока не имеет удовлетворительного объяснения этого процесса. Удовлетворительного в том смысле, который имел в виду Ричард Фейнман, когда говорил: «То, что я не могу построить, я не могу понять». Мы не можем пока создать устройство, которое мыслит, и это в значительной степени связано не с техническими сложностями, а с тем, что мы не способны пока понять, как устроен мозг.
Что известно сейчас? Мы не можем сказать, как рождается мысль, но мы уже очень много знаем о том, что происходит в мозге при ее рождении, какие уникальные условия работы мозга создаются, когда возникает мысль. Исследуется это в специальных экспериментах, когда сравнивают предъявление мозгу каких-то осознаваемых ситуаций (рождающих мысль) и тех же ситуаций, которые он осознать не может. Например, если событие слишком коротко: зрительные и слуховые компоненты происходящего поступают в мозг, но до уровня сознания не доходят. Когда ученые сравнивают, что происходит в мозге при сознательной и неосознаваемой переработке информации, оказывается, что осознание связано с несколькими вещами.
Что происходит при осознании:
во-первых, когда мы осознаем что-то, в коре головного мозга работает значительно больше нейронов в тех зонах, которые уже участвовали в обработке неосознанной информации.
во-вторых, в момент осознания активируются те зоны, которые раньше не участвовали в неосознаваемой обработке сенсорных данных. Это зоны, связанные с передними областями мозга.
в-третьих, между зонами, которые активируются в момент появления сознания (мысли), и зонами, которые связаны с нашим восприятием окружающего мира, начинают устанавливаться быстрые циклические взаимодействия — реверберации.
в-четвертых, только после того как начинается циркуляция возбуждений по этой сети, появляется момент осознания. Мы не всегда понимаем это, но наше сознание очень сильно отстает от момента реакции мозга на какие-то события. Если точно известно, в какую миллисекунду предъявлена на экране фотография или слово, можно убедиться, что осознание появляется примерно через полсекунды (200–400 миллисекунд) после показа. А реакция областей мозга, которые воспринимают информацию неосознанно (ранняя реакция), возникает заметно раньше, то есть через 60–100 миллисекунд. Все эти четыре компонента складываются в общую картину. Когда у нас появляется вспышка сознания, это происходит из-за того, что разные области мозга — и те, которые связаны с умственным напряжением, вниманием (передние), и те, которые связаны с восприятием внешнего мира — синхронизуются вместе в специальных циклах циркуляции информации. Синхронизация устанавливается на поздних фазах действия внешнего сигнала (через полсекунды), и в этот момент появляется сознание.
Тайны нервного кода
Мы также знаем, что воздействие на разные этапы этих четырех компонентов (иногда они наблюдаются в медицине, при травмах, кроме того, их можно вызывать искусственно при магнитной симуляции) способно разрушить сознание, и человек окажется в области подсознательного либо попросту в коме.
Мозг часто сравнивают с компьютером, но это очень грубая и неточная аналогия. Нервный код устроен совсем по-другому, нежели коды Тьюринговской машины. Мозг не работает на бинарной логике, он не работает как тактовый процессор, он функционирует как массивная параллельная сеть, где основным элементом кода является момент синхронизации разных клеток с их опытом, в результате чего и возникает то субъективное ощущение, мысль или действие, которые занимают в этот миг театр сознания, поле нашего внимания. Это код синхронизации многих элементов, а не ход пошаговых вычислений.
Нейроны и образы
В момент образования связей между клетками не передается что-то похожее на психическую информацию. Между ними передаются химические вещества, которые позволяют нейронам объединиться в ту или иную систему. Каждая из этих систем уникальна, потому что клетки специализированы. Например, это клетки, воспринимающие образ синего неба, белой оконной рамы, лица и т. д. Все вместе они дают на какое-то короткое время тот осознаваемый образ, который и занимает наше внимание. Такие «кадры» могут очень быстро меняться, и следующие несколько десятков миллисекунд в мозгу появится другая конфигурация клеток, которая связана с другим набором нейронов. И это постоянный поток, лишь небольшая часть которого осознается посредством возникающих синхронизаций. Есть масса вещей, которые работают при этом параллельно центральному звену. Они не осознаются и построены на автоматизированных процессах. Я сижу, балансирую, поддерживаю температуру тела, давление, дыхание. Это всё управляется массой функциональных систем, которые не должны идти в широковещание на весь мозг.
Мозг под управлением ОС
Однако при всей несхожести нервного и бинарного кодов некие параллели между мозгом и компьютером все же можно провести.
Мозг обладает подобием операционной системы, и на этот счет существует несколько гипотез. В одной из них — теории функциональных систем — существует понятие операционной архитектоники системы. Это некий синтез сенсорных и мотивационных сигналов, извлечений из памяти, который вовлекает все эти компоненты в единое рабочее пространство — то, где ставится цель и принимается решение. Есть также теория сознания как глобального рабочего пространства. Согласно ей существует определенная операциональная архитектура, которая как операционная система способна вовлекать разные клетки в процессы осознания. Она вовлекает нейроны передних областей коры, которые имеют длинные проекции во все остальные области коры, и когда происходит «зажигание» этих нейронов, они начинают «крутить» информацию по всем остальным областям. Это некий центральный процессор, и он включается, только когда есть сознание. Во всем остальном мозг может работать автоматически. Вы можете вести машину, а ваше сознание будет занято некими внутренними вопросами, и «процессор» будет работать для них. И лишь в тот момент, когда происходит что-то неожиданное (кто-то перебегает дорогу, например), операционная система начинает работать на режим внешнего мира.
— Константин Владимирович Анохин, российский ученый, нейробиолог, профессор, член-корреспондент РАН и РАМН. Лауреат премий Ленинского комсомола, имени Де Вида Нидерландской академии наук, Президиума Российской академии медицинских наук и Национальной премии «Человек года» в номинации «Потенциал и перспектива в науке»
Большинство лабораторных исследований, применяемых в настоящее время в медицине, сдается натощак. Основная причина одна, и она достаточно проста: результаты анализа, сданного непосредственно после приема пищи, не являются точными.
Самый наглядный пример – биохимический анализ на содержание в крови глюкозы («сахара»). Если кровь будет сдана непосредственно после приема пищи или в ближайшие часы, то даже у вполне здорового человека уровень глюкозы будет выше физиологической нормы, что вполне может соответствовать диагнозу сахарного диабета. На самом деле, конечно, по одному единственному результату анализов выставлять диагноз и, тем более, назначать лечение никто не будет. Но вот дополнительное обследование в таком случае Вам обеспечено.
Сразу необходимо оговориться, что чувствительность различных анализов к приему пищи неодинакова. Так к наиболее «чувствительным» относятся общий и биохимический анализы крови . Такие анализы сдаются строго натощак. Для анализов на гормоны (в утреннее время) и антитела к инфекционным агентам (в течение дня) достаточно выдержать перерыв около 5-6 часов. Всего 3-4 часов голодания достаточно для анализов на гепатиты, ВИЧ, ХГЧ, сифилис и др.
Оболочки головного мозга:
— Твердая оболочка головного мозга — внешний слой — представляет собой защитную жесткую, волокнистую мембрану, грубую снаружи и гладкую внутри. В ней находятся артерии, вены и нервы-рецепторы. Оболочка простирается в черепную полость, формируя ее части: серп большого мозга разделяет полушария, серп мозжечка в некоторой степени разделяет полушария мозжечка, а палатка мозжечка разделяет заднюю часть головного мозга и мозжечок.
— Паутинная оболочка головного мозга — средний слой — состоит из пучков смешанных волокон и упругой ткани. Под этой оболочкой находится подпаутинная полость, наполненная спинномозговой жидкостью.
— Мягкая мозговая оболочка — самый глубокий защитный слой мозга. Она состоит из небольших артерий, вен и соединительной ткани и помогает снабжать мозг кровью. Мягкая оболочка простирается в мозговые извилины.
Поджелудочная железа (pancreas) — пищеварительная железа, обладающая внешнесекреторной (экзокринной) и внутрисекреторной (эндокринной) функциями.
Анатомия. Поджелудочная железа расположена в брюшной полости позади желудка на уровне 1-2 поясничных позвонков. Вес ее 70—80 г. В ней различают головку, тело и хвост.
Головка поджелудочной железы расположена в дуге двенадцатиперстной кишки. Проток поджелудочной железы впадает в большинстве случаев после соединения с общим желчным протоком в двенадцатиперстную кишку на большом ее соске. Хвост соприкасается с селезенкой.
Тело поджелудочной железы, имеющее вид трехгранной призмы, спереди покрыто брюшиной. Кровоснабжение поджелудочной железы осуществляется через верхнюю и нижнюю поджелудочно-двенадцатиперстные артерии. Отток крови происходит в систему воротной вены. Иннервируется поджелудочная железа ветвями чревного, верхнего брыжеечного, печеночного и селезеночного сплетений.
Внешняя секреция поджелудочной железы состоит в периодическом выделении в двенадцатиперстную кишку панкреатического сока, который играет большую роль в процессах пищеварения.
Панкреатический сок содержит следующие ферменты: амилазу, липазу и#трипсин_.
Виды желтух.
Ситуации, при которых в крови накапливается билирубин, в зависимости от причины делятся на три вида:
Гемолитические – в результате гемолиза при избыточном превращении гемоглобина в билирубин,
Печеночно-клеточные – когда печень не в состоянии обезвредить билирубин,
Механические – если билирубин не может попасть из печени в кишечник из-за механического перекрытия желчевыводящих путей.
Накопление билирубина в крови свыше 43 мкмоль/л ведет к связыванию его эластическими волокнами кожи и конъюнктивы, что проявляется в виде желтухи.
Гемолитическая или надпеченочная желтуха – ускоренное образование билирубина в результате усиления внутрисосудистого гемолиза. К данному типу желтух относятся гемолитические анемии различного происхождения: врожденный сфероцитоз, серповидно-клеточная анемия, дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, отравление сульфаниламидами, талассемии, сепсис, лучевая болезнь, несовместимость крови. В данном случае гипербилирубинемия развивается за счет фракции непрямого билирубина.
Гепатоциты усиленно переводят непрямой билирубин в связанную форму, секретируют его в желчь, в результате в кале увеличивается содержание стеркобилина, интенсивно его окрашивая. В моче возрастает содержание уробилина, билирубин отсутствует.
У новорожденных гемолитическая желтуха может развиться как симптом гемолитической болезни новорожденного.
Механическая желтуха
Механическая или подпеченочная желтуха развивается вследствие снижения оттока желчи при непроходимости желчного протока – желчные камни, новообразования поджелудочной железы, гельминтозы.
В результате застоя желчи происходит растяжение желчных капилляров, увеличивается проницаемость их стенок. Не имеющий оттока в кишечник прямой билирубин поступает в кровь, в результате развивается гипербилирубинемия. В тяжелых случаях, вследствие переполнения гепатоцитов прямым билирубином, реакция конъюгации с глюкуроновой кислотой может нарушаться, присоединяется печеночно-клеточная желтуха (см ниже). В результате в крови увеличивается концентрация непрямого билирубина.
В моче резко увеличен уровень билирубина (цвет темного пива) и снижено количество уробилина, практически отсутствует стеркобилин кала (серовато-белое окрашивание).
Паренхиматозная желтуха
Паренхиматозная (печеночно-клеточная) желтуха – причиной может быть нарушение на всех трех стадиях превращения билирубина в печени: извлечение билирубина из крови печеночными клетками, его конъюгирование и секреция в желчь. Наблюдается при вирусных и других формах гепатитов, циррозе и опухолях печени, жировой дистрофии печени, при отравлении токсическими гепатотропными веществами, при врожденных патологиях.
Так как нарушаются все процессы превращения билирубина в печени, гипербилирубинемия развивается за счет обеих фракций, преимущественно прямого билирубина. Концентрация его возрастает из-за нарушения секреции в желчь и увеличения проницаемости мембран клеток печени. Количество непрямого билирубина возрастает за счет функциональной недостаточности гепатоцитов и/или снижения их количества.
В моче определяется билирубин (цвет крепкого черного чая), умеренно увеличена концентрация уробилина, уровень стеркобилина кала в норме или снижен.пофилен, то он легко накапливается в подкожном жире и нервной ткани. Последнее особенно опасно для детей, особенно для новорожденнных.
Древние неустанно искали новые медицинские средства, и нашли под водой существо, превращающееся из смертельного оружия в чудодейственное лекарство. Этот секрет был утерян… До этих пор.
С начала истории человечества люди старались управлять болью. От древних орудий пыток, которые причиняли невообразимые страдания, до волшебных мазей, которые снимали боль.
Сегодня при слове «болеутоляющее» мы вспоминаем аспирин и морфин, но в 100-м году нашей эры римляне открыли другое средство для снятия боли.
В основе этого забытого секрета лежит страшное глубоководное существо. Римский историк Плутарх описал невероятный подводный нейтрализатор боли – редкую разновидность электрического ската под названием Torpedo.
В древнеримских текстах описано, как людей, страдавших от боли в суставах и ногах, отводили на берег. Там они ставили ноги прямо на спину Torpedo. Со временем им становилось легче, и боль исчезала.
В римских рукописях говорится, что Torpedo могла вылечить почти любую боль – от колик до сифилиса. Но помимо этих описаний в древних рукописях нам ничего неизвестно о том, как проводилось это лечение. Как это опасное существо снимало боль ?
В аквариуме Финистера в Ла-Карунья, Испания, ученые постоянно изучают Torpedo. Это рыба, тайну которой не могли разгадать веками, потому что она живет на песчаном дне, прячась от человеческих глаз. Разряд электрической Torpedo — это самозащита, но он также использует его, чтобы убивать добычу: он нападает, выпускает в добычу разряд тока, парализует ее, а потом полностью заглатывает.
Чтобы открыть загадку Torpedo, смертельный электрический разряд этой рыбы надо измерить с помощью новейших научных методов. Через 2 тысячи лет после того, как римляне открыли электрические свойства Torpedo, современные ученые пытаются выяснить, как она вырабатывает электричество.
Два электрических органа, каждый из которых содержит более 5 тысяч клеток, образуют «электростанцию» Torpedo. Когда рыба жалит, мозг посылает клеткам сигнал об опасности, и вырабатывается электрический разряд. Каждая клетка вырабатывает небольшое количество электричества, и сочетание многих клеток, которые действуют одновременно, вырабатывает мощный электрический разряд.
Электрический разряд Torpedo измеряют с помощью осциллографа, который измеряет напряжение заряда в зависимости от времени. Torpedo — это латинское название паралича, поэтому при измерении нужно быть очень осторожным.
Torpedo выпускает электрический заряд напряжением в 20 В, почти в два раза больше, чем автомобильная батарея. Он выстрелил три раза с интервалом в 5 мс, что может причинить человеку серьезную боль. Остается важный вопрос: как римляне превратили это водное оружие в обезболивающее?
Ворота спинного мозга контролируют боль и не пропускают ее. Электричество воспаляет нерв, стимуляция этого нерва закрывает болевые ворота, таким образом, человек ощущает меньшую боль.
Древние ничего не знали о болевых воротах спинного мозга и ничего не понимали в стимуляции нерва, чтобы ослабить боль, но они знали, что помощь электричества, которое вырабатывает Torpedo, может уменьшить болевые ощущения. Тысячи лет спустя современные машины лишь усовершенствовали способ лечения.