Нерешенные вопросы нейробиологии: общие выводы
С каждым новым изданием книги "От нейрона к мозгу" наше понимание того, как клетки проводят электрические сигналы, как они взаимодействуют друг с другом, а также как устанавливаются нервные связи в процессе роста, значительно углубляется. Особенно существенный прогресс в нейронауках за последние несколько лет был достигнут благодаря новым методам молекулярной биологии и развитию техники отображений процессов, происходящих в живых тканях. Невозможно, однако, предугадать, какие методы станут доступными в будущем и какие новые вопросы они повлекут за собой. Так, к моменту первого издания этой книги в 1976 году мало кто мог предсттвить себе использование точечных мутаций для изучения воротных токов или оптической регистрации функционирующих колонок в целом живом мозге. Многие проблемы, которые сейчас кажутся неразрешимыми, потребуют для своего решения технических приемов, пока еще даже трудно вообразимых.
Что можно сказать сегодня о новых направлениях и концепциях, которые могут быгь включены в следующее издание этой книги? Разумным представляется предположить, что более интенсивным будет взаимодействие между нейрофизиологами, работающими на клеточном и молекулярном уровнях, специалистами в когнитивных нейронауках и неврологами, что, несомненно, важно для понимания таких интегративных высших функций мозга, как восприятие, движение и память. Можно также надеяться, что увеличение фундаментальных знаний о нервной системе приведет к предотвращению и облегчению течения заболеваний нервной системы, которые возникают по неясным пока еще причинам и для которых не разработана эффективная терапия.
Открытые вопросы, касающиеся нервной системы и мозга, весьма отличаются от вопросов, относящихся к таким предметам, как физика, химия и даже биология в целом. И указать на важные пробелы в нашем знании и понимании работы мозга может не только читатель нашей книги. Даже дилетант, не имеющий отношения к науке, осознает, что мы не понимаем механизмы осуществления высших функций мозга, таких как сознание, обучение, сон, координирование движений, или, даже, каким образом мы сознательно сгибаем палец. Но этому человеку гораздо труднее указать, чего мы еще не знаем о теории относительности, физике элементарных частиц, химических реакциях или генетике. Именно изобилие достаточно очевидных и явно важных вопросов делает нейронауку такой привлекательной в наши дни.
Чтобы привести пример из повседневной жизни об ограниченности наших знаний о том, как функционирует мозг, рассмотрим такой вид спорта, как теннис. Опытный игрок, например Мартина Хингис, видит, как ее противник наносит удар по мячу. Она способна быстро вычислить, куда он приземлится и как высоко отскочит. Мяч будет двигаться со скоростью 100 км/ч, но она может броситься к нужному месту, вытянуть руку так, чтобы мяч попал точно в центр ракетки, и с необходимой силой послать его прямо к задней линии корта противника (используя известную слабость оппонента в ударах слева). С тем же успехом можно привести примеры того, как пеликан ныряет за рыбой, как лягушка ловит муху кончиком языка, или как пчела берет нектар с определенного цветка. В каждом из этих примеров необходимо выделить предметы из их пестрого окружения, разработать, начать, отрегулировать и привести к завершению ряд высококоординированных движений. И, каким-то образом, для всего этого должны существовать необходимые нейронные связи.
В последующих параграфах рассматриваются избранные нерешенные проблемы нейронауки, затронутые в книге ранее, которые могут быть решены в будущем.
