![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
systemityПродолжение. Часть I: systemity.livejournal.com/61740.html
Все энергетически затратные механизмы, протекающие в живых организмах, к которым относится в соответствии с принципом Ландауэра и стирание информации, накопленной в мозге, осуществляются с помощью универсальной энергетической валюты, которой является аденозинтрифосфорная кислота, называемая сокращённо АТФ. Исходя из химического названия можно понять, что АТФ состоит из четырёх фрагментов: трёх фосфатных групп (-Р-Р-Р) и аденозина (А-). При гидролизе АТФ, т.е. при его разложении с присоединением воды, выделяется энергия и образуется фосфат и аденозиндифосфорная кислота (АДФ). Последняя может также подвергаться гидролизу с отщеплением фосфата и образованием аденозинмонофосфата (АМФ). При разложение же АМФ образуются фосфат и свободный аденозин. Эти реакции в организме идут, как в прямом, так и в обратном в обратном направлениях, т.е. из аденозина в конце концов путём присоединения трёх фосфатных групп снова синтезируется АТФ.
Пища, которую мы потребляем, переваривается с помощью АТФ, которая в свою очередь синтезируется при переваривании пищи. АТФ синтезируется в присутствии кислорода с помощью особых внутриклеточных структур, называемых митохондриями. Всё, что мы делаем, от почёсывания затылка до бега с препятствиями, от заучивания молитв до признания в любви, от вождения автомобиля до выкрикивания лозунгов на демонстрациях, любое движение, совершаемое нами, требует использования АТФ. АТФ - это вещество, без которого нет жизни. Но АТФ не может в значительном количестве накапливаться в организме по двум причинам. Во-первых, потому что, когда мы бодрствует, то непрерывно синтезируем и тратим АТФ. Количество накопленного АТФ точно соответствует текущему физиологическому статусу. Большее количество накопленной АТФ автоматически вызывает более активное расходование энергетической валюты. Во-вторых, потому, что АТФ жизненно необходимое, но в то же время крайне опасное вещество. Оно не может синтезироваться про запас. При накоплении чрезмерного количества АТФ в каком-то участке организма биохимические процессы могут стать опасно неуправляемыми.
Прежде чем приступить к изложению причин сна и механизма сновидений, необходимо остановится на некоторых свойствах памяти, которая является носителем и хранителем приобретаемой нами информации. Принято считать, что существует два основных вида памяти: кратковременная память (КП) и долговременная память (ДП). КП позволяет вспомнить что-либо через промежуток времени от нескольких секунд до до нескольких минут без повторения. Оказалось, что у муравьёв, крыс и человека емкость КП примерно одинакова: от 5 до 9 (в среднем 7) объектов. (Запомните сказанное про КП, поскольку этот вид памяти играет одну из ключеаых ролей в сновидении). ДП же в отличие от КП имеет огромную ёмкость и может хранить информацию в течение всей жизни.
Однако общепринятое деление памяти на КП и ДП весьма условно и не отражает всей структуры и функции человеческой памяти, всех резервуаров хранения, переработки и извлечения информации. Поскольку я не собирался писать подробный трактат о памяти, то весьма поверхностно пройдусь по этой теме. Например, существует т.н. сенсорная память (СП), которая значительно короче КП и обладает по сравнению с ней огромной, практически беспредельной ёмкостью. Некоторым формам этой памяти присвоены особые названия: иконическая (зрительная), эконическая (слуховая). Есть сенсорная память на запахи, тактильная сенсорная память и т.д. Полученная информация хранится в СП примерно пол секунды или меньше. Проблемы исследования СП затруднены тем, что некоторое количество информации из СП может перетекать в другие, более долго сохраняющие информацию, резервуары памяти. Если бы информация в иконической СП беспредельно накапливалась, то каждый новый визуальный образ накладывался бы на предыдущий, что приводило бы к хаотизации восприятия зрительной информации. Посмотрите вплотную на яркую лампочку, закройте глаза и отвернитесь. Какое-то время вы будете видеть яркое пятно. Это и есть сенсорная память.
Есть ещё один чрезвычайно важный с точки зрения понимания механизма сновидений резервуар памяти - промежуточная память (ПП). Сведения о ней, как впрочем сведения и о других видах памяти, находятся пока на самом примитивном уровне. Считается, что в промежуточной памяти информация сохраняется в течение часов, а переполнение этого резервуара памяти происходит примерно по прошествии суток. Но нет доказательств того, что информация в ПП не может сохраняться в течение более значительного промежутка времени.
Известен единственый случай, позволяющий предположить, что в феномене ПП активную роль играет отдел мозга, расположенный в его височных частях и называемый гиппокампом. Больному, известному в литературе по инициалам Н.М., удалили оба гиппокампа, чтобы избавить его от тяжёлых эпилептических припадков. После этой операции больной удерживал в своей памяти события и образы только лишь в течение нескольких минут. Многолетние исследования больного показали, что у него нет никаких признаков ухудшения умственной деятельности. Со временем интеллектуальный уровень его даже слегка повысился. Но Н.М. не способен был запоминать что-либо в течение промежутка времени, большего, чем несколько минут. Можно было поговорить с ним на самые разные темы, выдти и через несколько минут вернуться: Н.М. воспринимал при этом человека, с которым недавно разговаривал, как новую, никогда ранее не виденную личность. Но при этом Н.М. прекрасно помнил события, происходившие за три года до операции и ранее. Эта история вовсе не доказывает, что ПП локализована в гиппокампе. Но она по меньшей мере доказывает что гиппокамп принимает участи в переносе информации из КП в ПП.
Я недаром в первой части сделал длинное лирическое отступление и рассуждал об исследовании кошачьих хвостов и о неспособности современной науки исследовать самоорганизующиеся системы. Дело в том, что вся моя гипотеза о природе феномена сна, которую я дальше попытаюсь описать в как можно более подробной и доступной форме, основана на приложении принципа Ландауэра к процессам, происходящим с нашей памятью и на осознание того, что для стирания информации необходимо накопление некоторого избыточного количества АТФ.
Понимание природы памяти чрезвычайно затруднено не только тем, что она многорезервуарна при уникальных особенностях каждого из известных резервуаров, но и тем, что прямые и обратные связи между резервуарами памяти имеют фантастически сложную природу, включающую в себя, как прямые, так и обратные связи. Например, информация, содержащаяся в долговременной памяти постоянно реструктурируется, перестраивается. Совершенно непонятно, каким образом происходит воспроизведение, извлечение информации, хранящейся в памяти. Эти функции осуществляются в мозгу с помощью специальных клеток, которые называются нейронами и число которых достигает 200 миллиардов. Нейроны общаются друг с другом с помощью огромного числа отходящих от них ветвлений, называемых аксонами и дентритами. Если представить себе контакты между нейронами в виде телефонных соединений, то число таких телефонов в мозгу одного человека будет более, чем в тысячу раз больше, чем число всех телефонов, имеющихся в современном мире.
Все известные факты говорят в пользу того, что этот процесс, являющийся ярким примером самоорганизации, основывается на ассоциациях, на самопроизвольно устанавливаемым мозгом сходстве между образами и событиями, на семантических аналогиях. Люди, постепенно теряющие с возрастом память, хорошо знают, что вспомнить события большой давности можно с помощью знакомого запаха или аллитераций. Хорошо известно, что из кратковременной памяти информация может самым экстраординарным образом перетекать в долговременную память и сохраняться в ней надолго.
Если вам будут рассказывать, как далеко продвинулась наука, изучающая процессы, происходящие в мозге на клеточном, молекулярном, физиологическом уровнях, не верьте этим басням. Наука продвигается в тесных коллективах учёных узкой специализации, которые с вожделением набрасываются на новые методики измерения. Однако в сущности, а под сущностью я всегда понимал такое знание, которое можно донести до любого неспециалиста, в данной области науки сделано пока что удручающе мало. Если вы попытаетесь найти в википедии информацию о различиях между кратковременной и долговременной памятью, что узнаете следующее: "кратковременная память существует за счет временных паттернов нейронных связей, в то время, как долговременная память фиксируется структурными изменениями в отдельных клетках, входящими в состав нейронных систем, и связана с химической трансформацией, образованием новых веществ". Вам что-нибудь понятно? Мне лично нет!
Я не считаю, что мои умственные способности сильно превышают средний уровень. Я это говорю без всякого кокетства. Представим, что я не имел прежде никакой информации о структуре и функциях памяти. Но могу сказать со всей убеждённостью, что основываясь лишь только на охарактеризованной мною выше посылке о роли АТФ в стирании ненужной информации, я бы придумал и долговременную память, и кратковременную, и промежуточную, и приложил бы свои придумки к той гипотезе, о которой я буду рассказывать дальше. Т.е. получается, что чисто логическим путём, основываясь на некоторых широко известных особенностях физиологии сна, можно сделать заключения, на установление которых наука затратила огромное количество времени и ресурсов.
(Продолжение следует)
Все энергетически затратные механизмы, протекающие в живых организмах, к которым относится в соответствии с принципом Ландауэра и стирание информации, накопленной в мозге, осуществляются с помощью универсальной энергетической валюты, которой является аденозинтрифосфорная кислота, называемая сокращённо АТФ. Исходя из химического названия можно понять, что АТФ состоит из четырёх фрагментов: трёх фосфатных групп (-Р-Р-Р) и аденозина (А-). При гидролизе АТФ, т.е. при его разложении с присоединением воды, выделяется энергия и образуется фосфат и аденозиндифосфорная кислота (АДФ). Последняя может также подвергаться гидролизу с отщеплением фосфата и образованием аденозинмонофосфата (АМФ). При разложение же АМФ образуются фосфат и свободный аденозин. Эти реакции в организме идут, как в прямом, так и в обратном в обратном направлениях, т.е. из аденозина в конце концов путём присоединения трёх фосфатных групп снова синтезируется АТФ.
Пища, которую мы потребляем, переваривается с помощью АТФ, которая в свою очередь синтезируется при переваривании пищи. АТФ синтезируется в присутствии кислорода с помощью особых внутриклеточных структур, называемых митохондриями. Всё, что мы делаем, от почёсывания затылка до бега с препятствиями, от заучивания молитв до признания в любви, от вождения автомобиля до выкрикивания лозунгов на демонстрациях, любое движение, совершаемое нами, требует использования АТФ. АТФ - это вещество, без которого нет жизни. Но АТФ не может в значительном количестве накапливаться в организме по двум причинам. Во-первых, потому что, когда мы бодрствует, то непрерывно синтезируем и тратим АТФ. Количество накопленного АТФ точно соответствует текущему физиологическому статусу. Большее количество накопленной АТФ автоматически вызывает более активное расходование энергетической валюты. Во-вторых, потому, что АТФ жизненно необходимое, но в то же время крайне опасное вещество. Оно не может синтезироваться про запас. При накоплении чрезмерного количества АТФ в каком-то участке организма биохимические процессы могут стать опасно неуправляемыми.
Прежде чем приступить к изложению причин сна и механизма сновидений, необходимо остановится на некоторых свойствах памяти, которая является носителем и хранителем приобретаемой нами информации. Принято считать, что существует два основных вида памяти: кратковременная память (КП) и долговременная память (ДП). КП позволяет вспомнить что-либо через промежуток времени от нескольких секунд до до нескольких минут без повторения. Оказалось, что у муравьёв, крыс и человека емкость КП примерно одинакова: от 5 до 9 (в среднем 7) объектов. (Запомните сказанное про КП, поскольку этот вид памяти играет одну из ключеаых ролей в сновидении). ДП же в отличие от КП имеет огромную ёмкость и может хранить информацию в течение всей жизни.
Однако общепринятое деление памяти на КП и ДП весьма условно и не отражает всей структуры и функции человеческой памяти, всех резервуаров хранения, переработки и извлечения информации. Поскольку я не собирался писать подробный трактат о памяти, то весьма поверхностно пройдусь по этой теме. Например, существует т.н. сенсорная память (СП), которая значительно короче КП и обладает по сравнению с ней огромной, практически беспредельной ёмкостью. Некоторым формам этой памяти присвоены особые названия: иконическая (зрительная), эконическая (слуховая). Есть сенсорная память на запахи, тактильная сенсорная память и т.д. Полученная информация хранится в СП примерно пол секунды или меньше. Проблемы исследования СП затруднены тем, что некоторое количество информации из СП может перетекать в другие, более долго сохраняющие информацию, резервуары памяти. Если бы информация в иконической СП беспредельно накапливалась, то каждый новый визуальный образ накладывался бы на предыдущий, что приводило бы к хаотизации восприятия зрительной информации. Посмотрите вплотную на яркую лампочку, закройте глаза и отвернитесь. Какое-то время вы будете видеть яркое пятно. Это и есть сенсорная память.
Есть ещё один чрезвычайно важный с точки зрения понимания механизма сновидений резервуар памяти - промежуточная память (ПП). Сведения о ней, как впрочем сведения и о других видах памяти, находятся пока на самом примитивном уровне. Считается, что в промежуточной памяти информация сохраняется в течение часов, а переполнение этого резервуара памяти происходит примерно по прошествии суток. Но нет доказательств того, что информация в ПП не может сохраняться в течение более значительного промежутка времени.
Известен единственый случай, позволяющий предположить, что в феномене ПП активную роль играет отдел мозга, расположенный в его височных частях и называемый гиппокампом. Больному, известному в литературе по инициалам Н.М., удалили оба гиппокампа, чтобы избавить его от тяжёлых эпилептических припадков. После этой операции больной удерживал в своей памяти события и образы только лишь в течение нескольких минут. Многолетние исследования больного показали, что у него нет никаких признаков ухудшения умственной деятельности. Со временем интеллектуальный уровень его даже слегка повысился. Но Н.М. не способен был запоминать что-либо в течение промежутка времени, большего, чем несколько минут. Можно было поговорить с ним на самые разные темы, выдти и через несколько минут вернуться: Н.М. воспринимал при этом человека, с которым недавно разговаривал, как новую, никогда ранее не виденную личность. Но при этом Н.М. прекрасно помнил события, происходившие за три года до операции и ранее. Эта история вовсе не доказывает, что ПП локализована в гиппокампе. Но она по меньшей мере доказывает что гиппокамп принимает участи в переносе информации из КП в ПП.
Я недаром в первой части сделал длинное лирическое отступление и рассуждал об исследовании кошачьих хвостов и о неспособности современной науки исследовать самоорганизующиеся системы. Дело в том, что вся моя гипотеза о природе феномена сна, которую я дальше попытаюсь описать в как можно более подробной и доступной форме, основана на приложении принципа Ландауэра к процессам, происходящим с нашей памятью и на осознание того, что для стирания информации необходимо накопление некоторого избыточного количества АТФ.
Понимание природы памяти чрезвычайно затруднено не только тем, что она многорезервуарна при уникальных особенностях каждого из известных резервуаров, но и тем, что прямые и обратные связи между резервуарами памяти имеют фантастически сложную природу, включающую в себя, как прямые, так и обратные связи. Например, информация, содержащаяся в долговременной памяти постоянно реструктурируется, перестраивается. Совершенно непонятно, каким образом происходит воспроизведение, извлечение информации, хранящейся в памяти. Эти функции осуществляются в мозгу с помощью специальных клеток, которые называются нейронами и число которых достигает 200 миллиардов. Нейроны общаются друг с другом с помощью огромного числа отходящих от них ветвлений, называемых аксонами и дентритами. Если представить себе контакты между нейронами в виде телефонных соединений, то число таких телефонов в мозгу одного человека будет более, чем в тысячу раз больше, чем число всех телефонов, имеющихся в современном мире.
Все известные факты говорят в пользу того, что этот процесс, являющийся ярким примером самоорганизации, основывается на ассоциациях, на самопроизвольно устанавливаемым мозгом сходстве между образами и событиями, на семантических аналогиях. Люди, постепенно теряющие с возрастом память, хорошо знают, что вспомнить события большой давности можно с помощью знакомого запаха или аллитераций. Хорошо известно, что из кратковременной памяти информация может самым экстраординарным образом перетекать в долговременную память и сохраняться в ней надолго.
Если вам будут рассказывать, как далеко продвинулась наука, изучающая процессы, происходящие в мозге на клеточном, молекулярном, физиологическом уровнях, не верьте этим басням. Наука продвигается в тесных коллективах учёных узкой специализации, которые с вожделением набрасываются на новые методики измерения. Однако в сущности, а под сущностью я всегда понимал такое знание, которое можно донести до любого неспециалиста, в данной области науки сделано пока что удручающе мало. Если вы попытаетесь найти в википедии информацию о различиях между кратковременной и долговременной памятью, что узнаете следующее: "кратковременная память существует за счет временных паттернов нейронных связей, в то время, как долговременная память фиксируется структурными изменениями в отдельных клетках, входящими в состав нейронных систем, и связана с химической трансформацией, образованием новых веществ". Вам что-нибудь понятно? Мне лично нет!
Я не считаю, что мои умственные способности сильно превышают средний уровень. Я это говорю без всякого кокетства. Представим, что я не имел прежде никакой информации о структуре и функциях памяти. Но могу сказать со всей убеждённостью, что основываясь лишь только на охарактеризованной мною выше посылке о роли АТФ в стирании ненужной информации, я бы придумал и долговременную память, и кратковременную, и промежуточную, и приложил бы свои придумки к той гипотезе, о которой я буду рассказывать дальше. Т.е. получается, что чисто логическим путём, основываясь на некоторых широко известных особенностях физиологии сна, можно сделать заключения, на установление которых наука затратила огромное количество времени и ресурсов.
(Продолжение следует)
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2009-10-02 08:38 pm (UTC)То есть, если какой-то человек "по жизни" активен - постоянно не может оставаться без какого-либо дела, то у него много АТФ. А другой, который инертен - в просторечии именуется лентяем, просто имеет от природы малое количество АТФ. И его не справедливо упрекать в пассивности. Он не способен к большой трудоспособности?
no subject
Date: 2009-10-03 02:18 am (UTC)