Валерий Чолаков
Нобеловите награди (57) (Учени и открития (1901–1982))

Към текста

Метаданни

Данни

Включено в книгата
Година
(Пълни авторски права)
Форма
Документалистика
Жанр
Характеристика
  • Няма
Оценка
5,3 (× 3 гласа)

Информация

Сканиране
Диан Жон (2012 г.)
Разпознаване, корекция и форматиране
Ripcho (2013 г.)

Издание:

Валерий Чолакоа

Нобеловите награди. Учени и открития

Първо издание

Рецензенти: Азаря Поликаров, Юлиан Минков

Редактор: Цветан Старейшински

Художник: Марин Михайлов

Художествен редактор: Александър Хачатурян

Технически редактор: Борис Въжаров

Коректор: Айше Сеитова

Издателски № 7079. Дадена за набор на 4.I.1983 г. Подписана за печат на 19.IV.1983 г. Излязла м. май.

Печатни коли 20,50. Издателски коли 17,22. Условно-издателски коли 18,01. Формат 84×108/32. Тираж 10 110

Код 22/9531222411/1502–2–83.

Партиздат — София, бул. „В. И, Ленин“ №47

ДП „Д. Благоев“ — София, ул. „Н. Ракитин“ №2

© Валерий Чолаков, 1983, с/о Jusautor, Sofia

История

  1. — Добавяне

Мозък и поведение

През 30-те години в изследването на висшата нервна дейност се оформи едно ново направление, което постепенно се обособи като самостоятелна наука. Става дума за етологията, която изучава поведението на животните. На гръцки „етос“ означава характер, нрави. Характерно за тази наука е използването на полеви методи. Както старите естествоизпитатели, етолозите прекарват дни и седмици сред природата, внимателно наблюдавайки животните, за да съставят своите етограми, фиксиращи различните моменти от поведението на животните като кадрите от кинолента. Трима души имат особено големи заслуги в тази насока. Това са Карл фон Фриш, Конрад Лоренц и Николаас Тинберген.

Името на проф. Фриш ще остане завинаги свързано с пчелите. В продължение на дълги години той изследваше сложните взаимодействия между многобройните обитатели на кошера, за да открие как живее това общество. Не е възможно да има такава висока организация без някаква система за комуникация. Карл фон Фриш си постави задачата да открие езика на тези насекоми и успя да постигне своята цел.

Той слагаше малки табелки с номера върху пчелите и така можеше да ги разпознава индивидуално. На различни места се поставяха панички със захар, които бързо се откриваха и ставаха известни на целия кошер. Проф. Фриш установи, че когато една пчела намери сладката захар, тя бързо се връща обратно и изпълнява своеобразен танц, с който осведомява останалите пчели за мястото на находката. В този танц се казва всичко — и посоката, и разстоянието до обекта, и положението на Слънцето на небето, което служи като ориентир. Подобна информация получават и пилотите, когато трябва да излетят към някаква определена цел. Принципите на навигацията са еднакви за всички. Следвайки тези указания, пчелите наистина излитат и бързо намират източника на храна.

Тези ранни изследвания показаха, че поведението на животните включва доста по-разнообразни прояви от примитивните рефлекси, изследвани през 19 в. Впоследствие Конрад Лоренц и Нико Тинберген успяха да разкрият сложните картини на поведение при различните видове птици, бозайници, риби и насекоми. Те установиха, че в много случаи поведението на животните е вродено, като различните елементи от него се проявяват под влиянието на различни ключови стимулатори. Обикновено някаква ситуация играе роля на сигнал, който „отключва“ задръжните механизми в мозъка и води до реализация на сложен комплекс от инстинктивни действия. Сигналите могат да бъдат специфични звукове, аромати, както и морфологични признаци, свързани с формата и окраската на животните.

Наред с това животните имат своеобразен език, с който си обменят информация. Това им дава възможност да се учат в рамките на своите способности, да придобиват нови типове поведение и по-гъвкаво да реагират на промените в околната среда. Взаимоотношенията между вроденото и придобитото са много стар проблем за изследователите на психическата дейност, който в етологията се решава сравнително по-лесно и еднозначно. Просто животните имат по-елементарна психика.

Имената на Фриш, Лоренц и Тинберген бяха в списъка на кандидатите за Нобелова награда още през 50-те години. Експертите от Каролинския институт обаче, предимно медици, смятаха, че изследванията на тези трима професори по зоология трудно могат да се вместят в рамките на медицината и физиологията. Тяхното мнение се промени едва когато се разбра, че животните са удобен модел за изследване на сложната душевност на човека. Така стана ясно, че етолозите всъщност допринасят извънредно много за развитието на психологията въобще, придавайки й нов подход към проблемите. Затова през 1973 г. Каролинският институт най-после взе решение да награди Карл фон Фриш, Конрад Лоренц и Нико Тинберген за това, че са създали науката етология.

Нов етап в развитието на неврофизиологията бяха изследванията на английския учен Чарлз Шерингтън в началото на века. Обединявайки данните от различни автори със своите собствени експерименти, той проучи невронния механизъм на рефлексите — най-елементарните актове на поведението.

От изследванията на анатомите стана ясно в общи линии устройството на нервната система. Връх на постиженията в тази област бяха работите на Голджи и Кахал, които положиха основите на невронната теория. Установи се, че на различни нива в гръбначния и главния мозък има комплекси от неврони, съединени помежду си с израстъци. Това е сивото и бялото вещество — нервните клетки и техните влакна.

В 1893 г. Шерингтън се зае да проучи как се осъществява простият рефлекс, който се проявява при почукване на коляното с гуменото чукче на невролога. Той успя да установи как от рецепторите сигналите за дразнене достигат до нервния център, откъдето се изпращат команди по двигателните нерви към мускулите. След този успех Шерингтън се насочи към по-сложни рефлекси, реализиращи се в по-висшите дялове на мозъка. Той изследва нервната регулация на вървенето, бягането и други прояви на организма. Своите резултати Шерингтън обобщи в монография, издадена през 1906 г. Според редица учени от онова време тя е могла да бъде сравнявана само с работите на Павлов в тази област. Английският учен установи редица особености в работата на рефлексната дъга, състояща се от аферентни неврони, възприемащи дразненето, междинни неврони, които обработват информацията, и еферентни неврони, изпращащи командите. Той установи едностранното провеждане и задържане в синапса, а също и сложните взаимодействия на взаимно усилване и отслабване между рефлексите.

Още през 1902 г. Шерингтън бе предложен за Нобелова награда, но бе удостоен е внимание от Каролинския институт едва в 1932 г., когато бе вече 75-годишен. Той стана Нобелов лауреат заедно с Адриан. Шерингтън бе изследвал невроните, а по-младият му колега — провеждането на нервния импулс. Двамата бяха разгледали проблема за рефлексите от две противоположни посоки.

Големи приноси в изучаването на рефлексните механизми на поведението имаше школата на съветските физиолози. През 20-те години Павлов бе предлаган за втора Нобелова, награда и макар да не я получи, този факт все пак свидетелствува за висока оценка на постиженията му. Големи приноси за изучаването на координацията на рефлексите има и Алексей Ухтомски, който през 1931 г. получи Ленинска награда за създадена от него теория за доминантата. Тя разглежда взаимоотношенията между нервните центрове и особено случаите, когато някой от тях е с повишена активност и доминира над другите.

В първите десетилетия на нашия век португалският неврохирург Егас Мониш от Лисабон постепенно си спечели известност със създадения от него метод за радикално лечение на редица психични заболявания. В своята клиника той разработи в детайли оперативния метод за т.нар. префронтална лоботомия. При нея се извършва прерязване на нервните влакна, свързващи предните дялове (лобуси) на мозъка с по-низшите структури. Прекъсва се бялото вещество и затова се употребява и названието левкотомия. В резултат на тази интервенция ефикасно се отстраняваха психични заболявания, свързани с депресия, страхови неврози, натрапчиви идеи, мания за преследване и много случаи на шизофрения. Радикалната операция възстановяваше в приемлив вид психиката на хора, намиращи се в състояние на пълна инвалидност. В случаите, когато не можеше много да се помогне, лоботомията поне намаляваше страданието на пациента, а в случаите на агресивност — и опасността за околните.

Егас Мониш помогна на хиляди хора да се върнат към нормален живот и получи за това Нобеловата награда за медицина за 1949 г. Заедно с него бе награден и швейцарският физиолог Валтер Хес, който бе изследвал мозъка с инструмент, много по-фин от хирургическия скалпел.

В 1928 г. Хес се зае да изследва различни структури на мозъка чрез електрично дразнене. По това време той бе вече известен физиолог, специализирал при такива светила като Ленгли, Шерингтън, Старлинг, Хопкинс, Дейл и други. Валтер Хес още в 1917 г. бе избран за директор на физиологическия институт в Цюрих. Това му даваше значителна свобода за изследователска дейност, която той използва докрай.

Основният метод на швейцарския учен бе вкарването на тънки метални сонди в различните структури на мозъка. Това даваше възможност да се установи какво поведение и какви реакции са свързани с тях. На своята Нобелова лекция през 1949 г. Валтер Хес показа филм за своите котки с електроди в мозъка, които по желание на експериментатора съскаха и атакуваха въображаемия враг, успокояваха се, заспиваха, ставаха да търсят храна и т.н. Хес вкарваше електродите в средния и междинния мозък — два от петте дяла на главния мозък, които регулират редица физиологични процеси и елементарни поведенчески реакции. Създадената от него техника разкри широка област за изследване, в която се насочиха голям брой учени. Особени успехи постигна Хосе Делгадо. Истински испанец, той изостави котките и се зае с бикове, като с помощта на имплантираните електроди се справяше с тях далеч по-добре и от най-големия тореадор.

Развитието на неврохирургията доведе до едно интересно откритие, хвърлящо светлина върху работата на двете полукълба на мозъка. През 60-те години за предотвратяване на тежки епилептични припадъци започна да се прилага прерязване на мазолестото тяло — сноп от нервни влакна, които свързват двете полукълба на главния мозък. Болните след тази операция на пръв поглед не се отличаваха от здравите хора. Но професорът по психология Роджър Спери от Калифорнийския технологически институт предположи, че не всичко е така просто. Още при първите си наблюдения в 1968 г. той забеляза, че при пациентите с „разцепен мозък“ буквално едната ръка не знае какво прави другата.

Проф. Спери предприе обширна серия от експерименти, използвайки най-различни психологически тестове. Целта беше да се изследва как възприемат двете полукълба външния свят. При нормални хора това е трудно да се установи, но при лекуваните от епилепсия тези проблеми отпадат. Роджър Спери показа, че след разсичане на мазолестото тяло (корпус калозум) процесите във всяко полукълбо протичат независимо. Той потвърди, че всяка половина от мозъка има свои собствени функции. С лявата се осъществява речта, писането и смятането, а с дясната — възприемането на пространството, формите и интуитивното разпознаване. Тъй като нервните пътища се кръстосват, дясното полукълбо управлява лявата половина на тялото и обратно. Затова ако опериран човек пипне с лявата си ръка някакъв предмет, той го разпознава, но не може да го назове. Необходимо е на помощ да дойде другата ръка и тогава информацията от осезанието се превръща в лявото полукълбо в словесно описание. Впрочем при млади хора с течение на времето възможностите на двете половини на мозъка започват да се изравняват. По този повод Роджър Спери изказа предположението, че взаимодействието между двете полукълба обуславя тяхната специализация в различна насока.

Оригиналните изследвания на Роджър Спери показаха, че субстратът на човешкото съзнание са наистина големите полукълба на главния мозък. Развили се в най-голяма степен при човека, те изцяло доминират над по-примитивните структури, наследени от еволюцията. За своите забележителни открития в областта на функционалната специализация на мозъчните полукълба Роджър Спери стана един от Нобеловите лауреати по медицина и физиология за 1981 г. Заедно с него бяха наградени и Дейвид Хюбъл и Турстен Висел от Медицинския факултет на Харвардския университет за техните открития в областта на обработката на информация в зрителната система.