Стэнфорд разглядел в мозжечке творчество
А спецы из Имперского колледжа Лондона - сохранившиеся молекулы белков в случайно выбранных костях разных динозавров из разных местонахождений
По результатам исследований, в которых были задействованы три десятка добровольцев, объяснявшие друг другу значение слов с помощью рисунков, группа ученых из Стэнфорда смогла доказать, что мозжечок не только отвечает за координацию движений, но и участвует в творческом процессе. В результате анализа сделанных добровольцами «объясняющих» те или иные слова рисунки специалистам стала понятна роль мозжечка в когнитивном процессе и его отличие, скажем, от коры головного мозга. По главным выводам исследователей, кора занимается осознанием все время возникающих новых задач, так сказать, в общем виде, а мозжечок – «генерирует разные новые типы поведения, подходящие к новым условиям».
«С этой теорией вполне согласуется новая работа, вышедшая недавно в Scientific Reports, в которой группа исследователей из Стэнфорда говорит о творческих способностях нашего «маленького мозга». В своих экспериментах Алле Райс (Allan Reiss) и его коллеги использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), которая позволяет увидеть активность мозга, соответствующую выполнению той или иной задачи. Однако тут сразу же возникает вопрос – как авторы работы определяли, что имеют дело именно с творческой активностью мозга?
Здесь им помогла игра, в которой игроки объясняют друг другу какое-нибудь слово с помощью рисунка. Например, слово «левитация» можно изобразить в виде человечка, парящего над землёй в условной «позе лотоса», можно нарисовать фокусника, который заставляет парить своего помощника, можно заставить левитировать предметы и т. д.
Три десятка мужчин и женщин, находясь в аппарате для фМРТ, рисовали таким образом несколько картинок; на каждое слово давалось по 30 секунд – достаточно, чтобы поймать изображение мозга в «приступе креатива» и чтобы не дать человеку заскучать. Чтобы было с чем сравнивать творческую активность, участников эксперимента просили абсолютно нетворчески изобразить обычную зигзагообразную линию.
«Креативность» рисунков оценивали отдельно, причём по нескольким параметрам: насколько картинка соответствует предложенному слову, насколько она проработана, насколько оригинальна, много ли элементов в неё входит и т. д. У самих участников эксперимента потом спрашивали, какое слово вызвало у них наибольшее затруднение. Оказалось, что трудные слова стимулировали активность левой области префронтальной коры, про которую известно, что она выполняет функции когнитивного контроля, и влияет, среди прочего, на внимание и умение оценивать сложность задачи. Однако уровень творчества, если можно так сказать, в картинках оказывался тем выше, чем слабее работала контролирующая левая префронтальная кора. И одновременно «творческость» рисунков соответствовала активности мозжечка: чем активней он работал, тем оригинальнее, проработаннее и т. д. становились рисунки. Конечно, повышенную творческую активность удалось поймать и в других участках мозга, но в случае с мозжечком это было удивительнее всего.
Авторы работы полагают, что структуры коры занимаются тем, что делают самый первый анализ новой задачи; то есть, грубо говоря, от них зависит осознание задачи в общем виде. Затем в дело вступает мозжечок, который генерирует разные новые типы поведения, подходящие к новым условиям. Спихнув творческий процесс на мозжечок, кора тем временем может заняться анализом очередной порции данных – мир-то вокруг непрестанно меняется.
Впрочем, такая схема, очевидно, слишком сильно огрубляет и упрощает ситуацию. Как-никак, мы говорим об одной из самых важных, самых загадочных и самых сложных процедур, которые выполняет наш мозг – о творчестве. Тем не менее, будущие нейробиологические модели творческой активности всё-таки должны будут учитывать и роль в ней мозжечка,- говорится в пересказе «Науки и жизни» опубликованных в Scientific Reports результатов исследований ученых.
Между тем, и лондонские спецы кое-что обнаружили, но в несколько иной сфере: они нашли в костях динозавров сохранившиеся молекулы белков. В ученом мире считают данное открытие важным из-за общего идеологического подхода: из него, возможно, можно предположить, что «практически в любой окаменелости (или, по крайней мере, во многих) можно найти остатки древних органических тканей». Что примечательно: при таком порядке вещей получается, что «для сохранения органического материала не требуется никакое сверхредкое сочетание условий и не нужен сверхудачливый натуралист, который найдет это местонахождение, а уж найдя, осчастливит этим материалом аналитика».
«Лондонские специалисты взяли для анализа обычные окаменевшие фрагменты костей динозавров из разных местонахождений. Обычные в том смысле, что по их внешнему виду никак нельзя было заподозрить присутствие органического материала, как это свойственно для
некоторых образцов из лагерштеттов (Lagerstätte). Затем изготовили из этих костей специальные препараты. И далее в этих образцах обнаружили органические фрагменты. Нужно отметить, что методика препарирования исключала возможность занесения современных загрязнений, именно поэтому ученые смогли решительно отстаивать свои в целом возмутительные выводы. Для изготовления образцов использовался фокусируемый ионный пучок. С его помощью можно вырезать из образца тончайшую и совершенно ровную пластину, а весь процесс происходит в аналитической камере аппарата. Поэтому образец, во-первых, не соприкасается со всеми окружающими источниками загрязнений и, во-вторых, получается идеально ровным. Неровный рельеф поверхности, как хорошо известно пользователям обычного сканирующего микроскопа, создает серьезные проблемы при количественном анализе химических элементов. Так что в этом случае присутствие древних органических фрагментов документировалось надежнейшим способом.
Из восьми исследованных костей в шести нашлись фрагменты органических тканей. Что это за ткани? В одном случае это были органические округлые тельца, напоминающие эритроциты. Правда, по размеру они были в разы меньше, чем эритроциты современных животных и птиц. В другом случае общий вид органических структур был похож на коллагеновые фибриллы в костях современных животных. На этот факт ученые обратили особенное внимание.Понятно, что со временем белки (и любые биомолекулы) видоизменяются, разрушаются, теряют свою структуру, как пространственную, так и линейную. А в динозавровых образцах, пролежавших в земле около 75 миллионов лет, пространственная структура коллагена осталась узнаваемой.
С помощью масс-спектрометрии в органических образцах определили несколько аминокислот, доказав, что это действительно белки. Метод масс-спектрометрии не слишком чувствителен для решения более конкретных задач: что это за аминокислоты, сколько их, какова их последовательность. Теперь усилия ученых должны переместиться в область детальных биохимических определений. Вполне возможно, что с современной аппаратурой ответы не заставят себя долго ждать.
В действительности, эта работа важна не столько частным открытием коллагена в окаменелых костях, сколько общим идеологическим подходом. Мы слишком мало знаем о том, почему и как сохраняются мягкие ткани в ископаемой летописи, так что никаких заключений о вероятности подобных находок делать сейчас нельзя. Но пока получается, что практически в любой окаменелости (или, по крайней мере, во многих) можно найти остатки древних органических тканей. Для сохранения органического материала не требуется никакое сверхредкое сочетание условий и не нужен сверхудачливый натуралист, который найдет это местонахождение, а уж найдя, осчастливит этим материалом аналитика. Напротив, аналитик может взять любую кость и, тщательно ее изучив, осчастливить публику самыми неожиданными заключениями.
Мы знаем примеры такого переворота: от единичных находок к массовым исследованиям. Так было, например, с изучением древней ДНК. В конце 90-х годов выделение неандертальской ДНК казалось чудесной случайностью. Теперь, спустя всего 15 лет, выделение древней ДНК стало почти рутиной. Просто нужно отработать методику подобных исследований. Вероятно, с ископаемыми белками так произойдет в самое ближайшее время,- говорится в материале на сайте «Элементов».