html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Прямая речь: Павел Балабан

Доктор биологических наук о механизме памяти, редактировании воспоминаний и программе Министерства образования

Я с детства любил животных, особенно морских. Интересно было, как они устроены. Все время было интересно. В предпоследнем классе школы я написал в Институт океанологии (как выяснилось, это был институт Академии Наук; я-то этого не знал, просто видел в газетах), что хочу к ним поступить учиться. Получил ответ от ученого секретаря Института океанологии РАН, что «наш институт не учебный, а научно-исследовательский, обычно у нас – выпускники биологического факультета университета». И я решил, что надо поступать в университет. С тех пор я в Москве.

Потом, на биофаке я занялся изучением беспозвоночных животных, всегда с ними любил работать и всю жизнь, собственно, и работаю. Ну а с Институтом океанологии никогда уже не было связи.

о том, как все успевать

У меня не было аспирантуры. Я инженер, потом сразу младший научный сотрудник. Работал в НИИ по биологическим испытаниям химических соединенийпо распределению. Это был очень интересный молодой институт, он только создавался в те годы. И он отбирал лекарственные средства. 10 лет я там проработал, а потом уже меня пригласили в Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН. Хотя территориально я все время был в этом институте и на курсовую, и диплом, и на диссертацию.А научный руководитель у меня был с психологического факультета МГУ — Евгений Николаевич Соколов. Он был единственным из биологов — член Национальной Академии США. Но в нашей Академии он никогда не избирался. То есть, такая очень сложная ситуация.

В 70е годы мне приходилось работать параллельно по трем темам. Абсолютно независимые темы. Первая – это испытание химических соединений, потом исследование влияния физических факторов на нервную систему, и третье – это обучение и память. Нас было несколько человек, небольшая группа – мы умудрялись все это вместе сочетать и, по-видимому, очень удачно, потому что мы везде были на хорошем счету. И самое смешное, что мы в те годы публиковались за рубежом, что было чрезвычайно трудно. Я бы даже сказал чаще, чем сейчас, хотя сейчас-то никаких проблем, барьеров не существует.

о причинах отставания от западной науки

Мы не успеваем за западными технологическими сдвигами, мы не успеваем просто купить их. Оформление хорошего финансирования на тему новую в России почти нереально, это занимает годы и годы. Только выходит какой-то прибор, с помощью которого можно сейчас скакнуть вперед в исследовании — мы не можем его еще заказать, потому что у нас нет публикаций на эту тему, мы подаем на грант — они говорят: «А еще ничего не сделано». И отказывают в деньгах. На западе другая ситуация. Там предусмотрено, что для нового, принципиально нового, даются большие суммы.

А у нас фактически такой системы нет. Для фундаментальной науки её нет. Все хотят какое-то приложение, разрабатывать технологии на основе фундаментальных знаний, которые уже получены. Но их же надо получить. Для этого нужно принципиально новое оборудование, которое только появляется на Западе, и все уже переходят на него. Наши статьи не то чтобы совсем не принимают, но с очень большой неохотой и не в лучшие журналы. Пока нам удается по некоторым областям, в частности с памятью связанными, держаться на год-два позади, небольшое отставание, а в некоторых областях, я знаю, уже отставание на десятки лет.

о механизме памяти

Мы учимся чему-то, запоминаем не только на недели, но на годы и на десятки лет. Мы помним, что было 10-20 лет назад. С помощью чего? Должен быть какой-то материальный носитель, а материальный носитель в мозге – это белок. Молекула белка образуется, но через два-три дня она метаболизируется, заменяется такой же, но новой. И все связи выстраиваются заново по какому-то образцу, который закодирован у нас в генетическом аппарате. Получается, что память не может храниться, потому что все молекулы разрушаются, если какие-то новые появились, они тоже разрушатся. Значит должен быть механизм поддержания, формирования одних и тех же молекул в одних и тех же местах, то есть должна быть привязка к месту в нервной системе. Обычно, это контакты между нервными клетками. А этих контактов триллионы. У нас миллиарды нервных клеток и у каждой десятки тысяч таких связей. Это надо поддерживать избирательно-локально, и мозг умеет это делать.

В последнее время, похоже, обнаружили молекулярный каскад, который самоподдерживается. То есть, да, молекула белка через два-три дня заменяется новой, но их измененное в результате обучения количество в строго определенных местах остается неизменным. Вот это и есть наша память. Похоже, что нашли молекулу, которая связана именно с памятью. Эксперименты были очень простые: когда именно эту молекулу избирательно уменьшали в количествах, в поведении абсолютно ничего не менялось: замечательно питалось животное, прыгало, бегало – все, что угодно, кроме одного – у неё исчезала память определенных событий. Пока что эта «удаляемая» память связана с опасными событиями – негативная память, током ударили животное – вот эту память можно, оказывается, стереть избирательно, если ввести блокаторы для этого белка именно в эту область. Там проблема уже в избирательности доставки.

о редактировании воспоминаний

Сейчас идет просто вал работ в этой области. Ну, и мы тоже участвуем в этом. И проблема в том, что память оказалась очень динамичным процессом — её можно, на самом деле, менять, она может исчезать и записываться заново. И, похоже, что удается разобраться, как это делается. Несколько гипотез существует о том, что можно избирательно, очень локально стирать память или наоборот её туда как-то помещать. Это будет чрезвычайно интересно, это будет большой скачок вообще во всей физиологии.У нас есть триллионы связей, а нужно изменить всего несколько сотен из них, избирательно, остальные не тронуть. Природа это умеет делать, мы пока не умеем.

Тут может быть технологический прорыв. Сейчас идут очень интересные исследования с наноплатформами, с нанодоставкой. Если удастся решить проблему с избирательной доставкой, тогда, может быть, можно будет ну не столько память формировать, сколько стирать старую память. Это можно будет делать, если технологическая проблема доставки будет решена.

о финансировании молодых ученых

Основная сколковская программа ориентирована на технологию. Но в Сколково сейчас появился Сколковский технологический институт, в котором предусмотрены гранты именно на фундаментальные исследования. И если там будет тематика, связанная с мозгом, мы надеемся, что нам удастся получить финансирование, потому что там международного класса условия работы, и можно платить людям зарплаты, на которые они могут жилье себе обеспечить. А для молодежи это критичный вопрос. Те молодые специалисты, у кого нет жилья в Москве, вынуждены уезжать, просто вынуждены.

Но в целом, желание уехать «насовсем» как-то ослабело, и это заметно. Но, собственно, не очень удивительно, интересно работать людям. И в последние годы Академия наук позволяет закупать интересное новое оборудование. На миллионы долларов можно купить новые установки. Молодежь на них очень охотно работает, а за рубеж мы ездим, но на два-три месяца в году. Привозим оттуда новые технологии, новые подходы, планы сотрудничества, новые мысли. Собственно, так работает весь зарубежный мир. Они всегда ездят на какое-то время в другие страны. В Америке это даже обязательное условие: раз в три года нужно на год уехать в совершенно другую лабораторию, ни в коем случае нельзя оставаться у себя, это необходимое условие для того, чтобы был обмен идеями, технологиями, мыслями. У нас нет такого, к сожалению, но мы выходим из положения другими способами.

об изучении памяти

Тема памяти исторически с Ивана Петровича Павлова в России была очень модна, популярна и преподается очень хорошо до сих пор. В этой области я читаю курсы лекций, я хорошо знаю, что российская подготовка в этой области – она одна из лучших в мире, потому что у нас очень большая традиции, и вся литература — на русском. На английском её очень мало, как ни странно. Там отдельные люди занимаются подобными исследованиями, и таких цельных курсов, такой информации, какая есть на русском — наверное, в Америке можно найти, а в других странах уже проблематично. И поэтому в этой области мнение русских ученых очень ценится, потому что все понимают, что за этим стоит большая история, исследовательские школы.

И потом, в области памяти до сих пор еще нет технологического прорыва, за счет чего западные ученые могли бы скакнуть вперед. В последние несколько лет появилась гипотеза о конкретном молекулярном каскаде. Но его можно исследовать, и не используя очень серьезные технологии. Мы в институте работаем на уровне неопубликованных данных западных ученых, мы с ними тесно общаемся, и, пока у них еще не вышла публикация, у нас уже сходная работа идет.

о студенческой мобильности

Структура живого организма не изменилась. Учебники по биологии 30х, 60х, 70х годов очень хорошие. И во всех биологических вузах преподавание идет по классическим учебникам. Качество больше зависит от преподавателей. Если коллектив хороший, то хорошо подготовлены студенты. Плюс сейчас есть огромная возможность по интернету получить практически любую информацию.

Что довольно очевидно, это что студенты не из Москвы и Петербурга не настолько широко образованы. У них очень хорошие знания в узкой области, которая, например, была почему-то интересна преподавателям, очень хорошие. Таланты есть в любом месте на планете. Но вот узость образования некоторая — она присутствует. То есть они просто не знают о существовании очень многих современных вещей. Почему-то пока что все-таки интернетом не пользуются. Вот единственное отличие, которое я заметил. Но набирают широты мышления они буквально за полгода.

У нас сейчас есть такая международная поддерживаемая Европейским советом программа аспирантуры для обмена аспирантов по России. Они могут на стажировки ездить в любые вузы на два-три месяца. Такая программа, к сожалению, не поддерживается Министерством образования, а поддерживается почему-то Европейским советом. Но она лимитирована во времени, в следующем году она заканчивается, хотя была очень эффективная. Для небольшого количества студентов, опять-таки из-за финансовых ограничений, они оплачивали поездкив практически в любые вузы России и за рубеж, в том числе по Европе. Можно было съездить на два-три месяца, посмотреть, что они там делают, научиться новым технологиям и вернуться к себе. Чтобы на местах были люди с широким кругом зрения, с широким образованием. Такая программа, мне кажется, нужна для России.

о программе Министерства образования

Министерство образования ввело программу «Мобильность». Она просто уродливая. Ею нельзя пользоваться.

Смысл вот в чем: молодежь может ездить на стажировку в другие места, но бюрократические условия, которые включены в программу, не дают возможности ею пользоваться академическим учреждениям. Необходимо закладывать десятки аспирантов в год. А у нас аспиранты штучный товар, у нас один-два-три аспиранта. Ученых много и не должно быть в общем-то. И один-два-три аспиранта в год мы можем принять, а 30 не можем. А там нельзя иначе, программа для только крупных вузов, для университетов.

Ну и с кем они будут сотрудничать? Получается, они между собой варятся. Довольно большие деньги выделены государством, но выделены неправильно. Но чиновники замечательно отчитываются. Наверное, все потратили, уж не знаю на что.

о старых и новых школьных учебниках

В старых школьных учебниках по биологии были достаточно правильно изложены сведения. А в новых иногда, я не знаю, зачем это делается и с какой целью, материал излагается так, что понять его почти невозможно, а тем более потом рассказать. То есть учебник фактически ориентирован на ответы на конкретные вопросы, он ориентирован на ЕГЭ, а не на понимание биологии. Биология тем отличается от физики, от химии, что нужно понимать в целом взаимодействие всех систем. Живое, это совсем другое. Биологи, медики – они всегда немного иначе смотрят на организм, на живое существо, в отличие от физиков, которые видят набор деталей. Новые учебники такой точки зрения, на мой взгляд, не дают. Но для суперталантливого человека, наверное, без разницы. Он все равно найдет еще литературу.

А для среднего ученика, который может быть не очень хочет специализироваться в биологии — это большие трудности. Они запоминают какие-то отрывочные данные. Я с этим столкнулся: целостного представления о живом организме у некоторых студентов просто нет.

о разнице между медиками и биологами

У медиков и биологов есть серьёзное отличие: медику нужно, чтобы все было в норме, а биологу норма как раз не нужна. Биолог должен вывести из равновесия, из нормы, и тогда он увидит, как устроен организм.

Цель биолога – понять, как устроен организм, какие есть механизмы. Цель медиков – сохранить норму. И разница в целях немного сказывается. Но, тем не менее, и биологи, и медики, воспринимают человека, и любое животное, как единое существо. И окружающую среду, и все, что вокруг нас, все стимулы, все состояния животного, умеют его оценивать как единое целое.

о поисках мысли и нейрокомпьютерах

Я встречал, к сожалению, такое мнение физиков, что мысль можно исследовать. Предложения были такие, гранты были такие. Но нельзя исследовать мысль, потому что мысль не существует в нашем организме, в нашем мозге, её нет. Это наше метафорическое представление о том, что там происходит. Понимаете,наградив процессы в мозге таким эпитетом и пытаясь потом исследовать эпитет – все это обречено на провал автоматически. Потому что исследовать надо то, что существует материально, и в полной взаимосвязи со всем окружающим.

Да, нейроны активируются при получении информации, но само понятие мысль – это чисто абстрактное понятие. Ее там нет, поэтому искать ее там бессмысленно и ставить как задачу тем более. Иногда очень сложно, потому что в биологию, особенно в нейронаукиприходят люди и с физической и математической подготовкой. И есть проблемы, есть разница в представлениях. Те же нейрокомпьютеры – это довольно модно. Но нейрокомпьютеры вообще никакого отношения к мозгу не имеют. Это чисто модный термин, они попытались, смоделировать мозг, но потом придумали совершенно новые принципы, которых нет у нас в мозге. Все эти исследования вылились просто в немного другие принципы формирования обычной компьютерной техники.

о распознавании запахов

Исследования физиков, математиков, основываются больше на их представлениях о мозге, а не на реальных биологических данных. Классический пример – это как устроено распознавание запахов. Считалось, что за распознавание запахов отвечают миллионы абсолютно одинаковых нейронов, в первичных рецепторных областях, и всего около тысячи центров, куда сходится информация. Ученые пытались сделать модель и устройство для распознавания очень слабых запахов (например, молекулы взрывчатки в воздухе и так далее) на основе строения этой системы. Очень большие деньги были отпущены на это в Америке.

Устройство не сработало, а в 1998 году были опубликованы данные, как на самом деле все устроено. Оказывается, все эти миллионы нейронов делятся на тысячи типов, и каждый тип распределен равномерно, но они все посылают отростки в одну точку, в тысячи этих точек. Дело в том, что эти миллионы нейронов в рецепторном эпителии обновляются каждые 30-35 дней, постоянно появляются новые и посылают отростки в центры обработки информации. Это кодируется генетически, и каждый новый нейрон самостоятельно находит путь для своего отростка. Этот принцип никто даже не предлагал, его увидели чисто морфологически. И тогда поняли, как работает кодирование запахов. Действительно простой, эффективный способ кодирования, который не был предсказан никем. Природа, она всегда на шаг впереди.

о памяти человека и животных

Судя по всему, основные механизмы памяти абсолютно одинаковые. Более того, к удивлению всех, оказалось, что основные молекулы, которые вовлечены в самый критический момент фиксации памяти, оказались супер консервативными. У улитки и у человека основные молекулы одинаковые на 98 %. По-видимому, в эволюции произошел отбор наиболее эффективных механизмов, и вот они и сохранились. Отличия идут уже в системе, как она соединена. Если у той же улитки это простейший вариант из 3-4х элементов, то это уже 3-4 миллиона у человека, и вариантов гораздо больше. Но основные молекулярные механизмы оказались супер консервативными.

У некоторых животных, например, у насекомых появились в эволюции особенные молекулы. Но основные молекулярные механизмы, вроде бы, тоже похожи. Например, те же нейромедиаторы, то есть вещества, выделяющиеся нейронами для коммуникации друг с другом. Классических всего около 40 и они одинаковые по строению у всех животных. Они есть у самых низкоорганизованных животных и у нас, добавляется только белковое влияние. У белков гораздо большая вариабельность. И этим приобретаются те качества, которые есть у человека в отличие от других животных. Уже за счет комбинаторики, из тех же элементов можно создать совершенно другую систему.

Павел Балабан

доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, профессор, заведующий лабораторией клеточной нейробиологии обучения Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, директор ИВНДиНФ РАН

Все материалы автора

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с postnauka.ru

7

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • PostNauka
          • домен postnauka.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции