Магия в живом: от генома до мозга

автор 

 Ибадулин Р.Р.

Не на всё, что можно сосчитать, можно полагаться, и не всё, на что можно полагаться, поддаётся счёту. / А. Эйнштейн

Планируя новую работу с условным названием «Геном - центральный многоядерный микропроцессор биологической информационной машины», пересматриваю литературу, некоторые материал и свои старые записки.
Попадается высказывание А. Эйнштейна о двух способах жизни: «Один – жить так, как будто чудес нет вообще. Другой – так, как будто всё происходящее чудо». К чему бы это? Пользовался ли великий учёный в своей жизни только одним из декларируемых способов? Понятно, что нет. Нет, конечно! Не думая о чудесном, не веря в чудесное, нельзя было осилить теорию относительности, искривление пространства и времени. Эпиграф к статье ещё одно подтверждение тому. Живое, к примеру, пока «счёту» не поддаётся!
Вспоминаю о книге Н.П. Бехтеревой «Магия мозга и лабиринты жизни», 2007 год. Я держал её в руках, просматривал, но тогда она мне показалась слишком автобиографичной.
Сегодня перечитываю книгу внимательно, и, конечно, с учётом своей твёрдой уверенности в информационном и внеземном происхождении живого. Понимаю, что многое мне здесь близко и понятно, даже в житейском смысле. Разница в возрасте всего четыре года. Я хорошо помню начало войны и День Победы. Уже со школы – «Краткий курс истории ВКПб», с первых курсов медицинского института - марксистско-ленинскую философию и диалектический материализм. Мы варились в «лысенковской» биологии, одобряли решения печально знаменитой сессии академий наук. Все этапы в истории страны прожиты почти синхронно: материальные трудности, идеологическое насилие, а затем и демократическое прозрение. Срочно меняю свой первоначальный рабочий план.
Нас не надо было убеждать, что применительно к неорганическому миру материализм, законы физики и химии«железобетонны». Этому везде были многочисленные подтверждения. Но медленно и верно приходило понятие, что как только вы пытаетесь приспособить его к живому, испытываете массу неудобств, всплывают факты, не поддающиеся объяснению, накапливаются многие парадоксальные явления. С получением новых данных всё чаще в науках о живом случаются теоретические провалы. Сомнения закономерно накапливаются. Мне очень понятно это состояние, запомнились переживания, связанные с процессом смены мировоззрения. Ведь многие совпадения в мозге и геноме могут стать в ряд доказательств информационного происхождения и существования живого.
Я безоговорочно причислил себя к единомышленникам Н.П. Бехтеревой. Как бы отнеслась к этому она? Получилась ли бы мировоззренческая взаимность при таком разном положении в обществе - всемирно известного учёного и простого практика от здравоохранения?

Краткая справка:

Наталья Петровна Бехтерева – академик РАН, академик РАМН, Американской академии медицины и психиатрии, Финской академии наук, член-корреспондент (иностранный член) Австрийской академии наук. Была членом ряда международных научных обществ, вице-президентом международных организаций по физиологии (IUPS) и психофизиологии (IOP), главным редактором журнала «Физиология человека» и международного журнала «Journal ofPsychophysiology». Автор более 370 статей, 15 монографий (часть в соавторстве). Лауреат Государственной премии.
Не атеист, материалист, знаменитый учёный и вдруг - «магия» и чудеса И тоже два взгляда. «А что вообще с чудесами? Неистребимая вера человечества в чудеса и таинственные явления может расцениваться как детская погоня за мечтой, синей птицей Метерлинка. А может быть – и как стремление человека и человечества понять мир во всей его действительной полноте, во всём его удивительном многообразии!»(Выше, здесь и далее выделенный жирным шрифтом текст, только из книги «Магия мозга и лабиринты жизни»). И мечта, и стремление познавать приводят к активному поиску нового, требуют вторжения в неизвестное.
А вот находим в книге и прямую связь с А. Эйнштейном. «Связанность пространства и времени, описанная в рамках теории относительности, исключительно ярко проявляется в мозговых – а возможно, и не только мозговых – механизмах человека. И, конечно, не только человека».
Почему же магия и чудеса, после почти 50-летнего материалистического по идеологии и методологии изучения мозга? Огромно желание понять, что подразумевала она под этим. А что такое магия вообще? «Поход» по энциклопедиям и справочникам оказался мало результативным. Толкований много, смысловой разброс велик. Понятие – «магия» - и сегодня остаётся обширным полем для дискуссий. Магию, подобно религии, связывают со сверхъестественными, нематериальными силами, достигающими определённой цели сверхъестественным путём. В отличие от науки, которая измеряет результат через опыт и эксперимент, магия использует в качестве доказательств «символичные» причинно-следственные связи. Некоторые считают магию синонимом волшебства.
Поскольку общепризнанного определения нет, мне более импонирует считать магию, исходя из собственных рассуждений и посылок Натальи Петровны, неким волшебством, когда идеальное, нематериальное превращает материальное (косную материю) в реальность, обладающую чудесными свойствами. Волшебство, которое способно и творит удивительное, чудесное, но не чудо. Интеллект, мысль, информация, время - не материальны, но они существуют реально, они работают и созидают. Хотя многое и сейчас «не поддаётся счёту». Но есть надежда, что это всё-таки - «пока».
Научные интересы обоих знаменитых учёных были поистине вселенского масштаба. То, что мозг это Вселенная в черепной коробке, так или почти так говорила Н.П. Бехтерева. Человеческий мозг составляют 20 миллиардов нейронов, около 10 в тринадцатой степени синапсов. «Таким образом, число различных состояний, в которых он может находиться, представляет собой число 2, возведенное в эту степень, то есть помноженное само на себя десять триллионов раз. Это невообразимо большое число, намного превышающее, например, число всех элементарных частиц (электронов и протонов) во Вселенной, которое меньше чем число 2, возведенное всего 10 в третьей степени.». (Саган Карл, Драконы Эдема, 1977).
Давайте попробуем представить машину, аппарат, устройство, где только контакты (а синапсы сами устроены достаточно сложно), между её составляющими, превышали бы показатель, характеризующий сегодня всю Вселенскую материю! Где примеры подобного? Объективная оценка этих данных выбивает все аргументы из теории происхождения мозга человека в результате случайных событий, невероятных совпадений и естественного отбора. Верить в такое – мистика, не верить - объективно оправданно!
В обеих своих книжках я ссылался на высказывания Н.П. Бехтеревой о внеземном происхождении человека. Сегодня использую подлинную цитату: «…наш интеллект – явление инопланетное, во что я верю несколько больше, чем в сегодняшнюю схему земной эволюции…». Интеллект - свойство мозга, мозг и тело – едины, это целостный организм.
Впервые нахожу нужную мне поддержку - мнение выдающегося учёного об инопланетном, не эволюционном происхождении интеллекта, мозга, а, следовательно, и человека, оно совпадает с одним из основных положений предлагаемой мною теории информационного устройства живого – о внеземной природе живого.
Для биологии и будущего очень важно, что поднята проблема идеального в живом, и большой учёный призывает искать пути познания этого «идеального» в мозге. Это не плоды фантазии и не мистика, а закономерный вывод из её многочисленных собственных исследований мозга и мыслительной деятельности, из научных трудов многих зарубежных лабораторий, изучающих мозг. Этот факт необходим для становления информационной теории живого, где под «идеальным» подразумевается не «нечто», а реальная субстанция - первичная информация. Она особая, скрытная и скрытая реальность, которая проявляет себя только при объединении с материальной основой живого - с органическими структурами организмов. Так же как работают компьютеры и все информационные устройства, где «железо» объединено с «мягкой» частью - программной составляющей. Аналогия уместна и показательна; другого пути заставить работать «железо», будь оно неорганического или органического происхождения, нет.
В интернете не единожды встречал критику в адрес Натальи Петровны за уход от науки в мистику, даже обвинения в невежестве. Но не более ли невежественно – не видеть очевидное, игнорировать факты, противостоять новым взглядам. Пусть останется на совести этих пишущих, они за личными переживаниями человека, внутренним миром просто женщины, за разной «шелухой» не заметили главного - посыла учёного к поиску нового. Получив учёные степени и звания, удобнее топтаться на месте и ничего не менять.
Вот мнение директора Института мозга человека С.В.Медведева: "в мозге взаимодействие идеального и материального, а одна из основных задач установить, как соотносится идеальное (мысль) и материальное (процессы в мозге, обеспечивающие мышление). По форме всё правильно, взаимодействие бесспорное. Но приступать к решению подобной сложной задачи не установив, что же такое идеальное, преждевременно. Если принять за идеальное первичную информацию, как основу биологических информационных устройств, то начинать надо с её изучения. Мысль, да и все другие свойства мозга, вторичны по отношению к первичной информации, они результат управляемого ею взаимодействия с материальным мозговым субстратом. Без расшифровки этой первичной «движущей» силы все последующие усилия в изучении чудесных свойств мозга могут оказаться безрезультатными.
«Новые идеи… Может быть, и новая идеология? Возможно. И это особенно важно для нас. Необходимо сохранять разумное отношение к материальному базису явлений, вести целенаправленный и всё более глубокий поиск в его расшифровке. И в то же время попытаться определить для себя, не загоняя все в «железобетонное ложе материализма, что же такое идеальное. Мы знаем из трудов классиков материализма, что мысль – идеальна. И именно мы, материалисты, не даем себе труда понять – нет, даже задуматься над тем, что же это такое – идеальное».
Но пора «не задумываться», а действовать. Новая идеология нужна. Нужно отличать мистику, к которой якобы пришла, изменив науке, академик Бехтерева, от новой и перспективной идеи об идеальном в живом. Перечитывая книгу, я замечал и убеждался каждый раз, что в устройстве и функционировании высшего органа – мозга человека, и начального управляющего образования – генома каждой клетки - много общего. Эти объекты информационные, значит обязательно и там, и там должны быть соблюдены какие-то общие правила, принципы, даже законы, необходимые при реализации информационных процессов.
Некоторые из этих правил уже сформулированы при попытках создать искусственный интеллект. Британский профессор Генри Маркрам, руководитель проекта по созданию искусственного мозга заявил, что полностью функциональный мозг человека может быть создан в ближайшие 10 лет. (Ю. Блиев «Медицинская газета», профессиональное врачебное издание 24.11.2010, с.14). Вероятнее всего это рекламный ход профессора. Вряд ли изучение только структуры неокортикальной колонки и других структур предоставит такой шанс. Проверьте в 2020!
Сожалею, что постеснялся, не решился вовремя послать свою книгу в Институт мозга. Сегодня это Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН. И опоздал – ушел в мир иной учёный, смотрящий за горизонт. Возможно, тогда мог бы состояться диалог и о новой идеологии, и о новой методологии в изучении живого мозга и организмов, где основой стал бы информационный подход. Надо сохранить достойное место для материального – через него реализуется информационное начало в живом. Но роль ведущего всё же принадлежит «идеальному» - первичной информации, преобразованной в операционные системы и программы. Живое немыслимо и без третьей компоненты – собственного уникального механизма преобразования энергия. Живое - результат их целевого одномоментного или очень скоротечного объединения. Говорю при каждом удобном случае: такой процесс в эволюционную схему с разными этапами, с интервалами во времени, порой в сотни тысяч и миллионы лет, не укладывается. Настолько это очевидно, что не понять нельзя, можно лишь игнорировать.
Очевидно, среди учеников и коллег Натальи Петровны должны быть единомышленники, которые будут продвигать её идеи. Или остаётся единственная надежда на «Зазеркалье»? Так в книге называется целая глава на 44 страницах:«то, что в ней описывается, еще не имеет научного базиса, еще не наука. Но оно «Зазеркалье» есть, с этим надо очень тщательно разбираться – что это?». Понятно, что категорично утверждать подобное действительному члену Российской академии наук и Российской академии медицинских наук, в противовес большинству иначе думающих коллег неудобно и не безопасно. Поэтому, в книге заметна тенденция «смягчить» смысл там, где речь идёт о не эволюционном происхождении мозга и человека при участии «идеального». Но что-то подсказывает: это не случайные слова, а убеждение учёного, выстраданное годами исследований и трудных рассуждений, в которых не нашлось места ни отбору, ни эволюции. Даже одноклеточный организм «произведение» не природное и не случайное, поэтому и воспроизвести его пока невозможно.
«Я знаю, как опасно двинуться в это «Зазеркалье». Я знаю, как спокойно оставаться на широкой дороге науки, как повышается в этом случае «индекс цитирования» и как снижается опасность неприятностей – в виде разгромной, уничтожающей критики, иногда с непредвиденными угрозами и даже действиями. Но кажется мне, что на земле каждый, в меру своих сил, должен выполнить свой долг. И события, которые произошли со мной уже после осознания «стены» в науке, не оставляют мне выбора. Думается, что очень важно именно здесь, в «Зазеркалье», скрупулезно отделять «чистых» от «нечистых», простое материальное нашего обширного мировоззрения и сложные, странные, но существующие явления».
Мы сегодня не ставим цель разбираться с «Зазеркальем», и реальность ли – душа. Представляется, что это, возможно, последующие после познания первичной информации этапы исследований, после установления её роли в организации работы мозга, механизмах разума, интеллекта, творчества и др. Пока не будем знать главного в происхождении и природе живого.
«Моя тяга к вере в иное, чем принято сейчас в научном мире, происхождении мозга и, следовательно, человека базируется на исключительной сложности, и как принято считать, сверхизбыточности мозга».Организация мозга явление уникальное, но она была бы бесполезной, если бы не могла активировать нужные нейроны, включать и переключать синапсы, даже создавать новые контакты для связи с другими нейронами. Но как это происходит? Пока ни материализм, ни идеализм, как и философия в целом, не могут ответить на этот вопрос. Знания во многих областях науки о живом оказались сейчас вблизи Рубикона, перешагнуть который без «идеологической и научной храбрости» не просто, ведь по ту сторону - идеализм.
«Очень важно дойти до сегодняшней границы в познании мозга, признать границу и, пытаясь разрабатывать новые методы познания, не бояться сказать: сегодня мы еще этого не можем, а иногда и не знаем, как к этому подобраться». Эта часть рассуждений, как и многие другие, относящиеся к мозгу, могут быть полностью перенесены на всё живое, на все организмы. Медленно, но увеличивается число тех, кто понимает, что интересы дальнейшего прогресса в науках о живом требуют симбиоза материального и идеального. Нужны теории, где бы они были бы объединены. Информационный подход к изучению живого может стать первым шагом на этом пути. Дальнейшая комплексная разработка теории информационного устройства живого была бы началом «примирения» и взаимодействия железобетонного материализма с «призрачным» облаком идеализма.
«… Человек – это не только мозг, но ещё и тело. Нельзя понять работу мозга, не рассматривая всё богатство взаимодействия мозговых систем с различными системами организма. Иногда это очевидно – например, выброс в кровь адреналина заставляет мозг перейти на новый режим работы. В здоровом теле - здоровый дух – это именно о взаимодействии тела и мозга. Однако далеко не всё здесь понятно. Изучение этого взаимодействия ещё ждёт своих исследователей». Мозг это часть тела, единого и функционально неделимого организма. Но мы уже давным-давно разобрали организм на очень мелкие частицы и настойчиво повседневно продвигаем эту тенденцию, разрушая возможность собрать их в единое целое. Где исследователи, которые, наконец, поймут бесперспективность такой работы и начнут искать принципиально новые пути, новые идеологические подходы для познания живого и новые методы исследований?
В конце прошлого века, кто-то из дотошных американцев подсчитал: в организме человека, весящего 70 кг, содержится 45,5 кг кислорода, 12,6 кг углерода, 7 кг водорода, 2,1 кг азота, 1,4 кг кальция, 700 г фосфора, а всех остальных элементов, вместе взятых – около 700 г. (в основном калия, серы, натрия, хлора, магния, железа и цинка). И вывел цену этого «богатства» - 1 доллар 98 центов. Сегодня это, наверное, дороже, но думаю не намного.
Как собрать из таких известных материальных компонентов организмы, тем более человека? Триллионы клеток, различные ткани, органы, системы. Сегодня многие продолжают считать, что созидание сложнейших композиций из этих элементов ни кому не под силу кроме эволюции и естественного отбора. И для этого нужно только одно – время, исчисляемое миллиардами лет. Хотите - верьте, хотите – проверьте! Но, миллиардов лет у нас нет, и никогда не будет. Так же как нет экспериментального механизма для проверки «созидательных» способностей природных факторов. Так это наука, или только вера?
«Живое – это физическая система, но вместе с тем оно обладает также свойствами осмысленности и целенаправленности. Проблема заключается в том, чтобы выяснить, может ли физическая система обладать этими свойствами, и если может, то каким образом это достигается».(Ичас М. О природе живого, механизмы и смысл. 1994).

Первая проблема в выяснении не нуждается – обладает и бесспорно. И вторая проблема становится потенциально решаемой, если признать, что живое это многочисленные варианты информационных устройств, а не просто физические системы.
Все клетки человеческого организма, а их примерно 14 триллионов, происходят от двух половых, слившихся в одну. Прикиньте соотношение: единица и 14.000.000.000.000! А как соотносятся размер половой клетки с взрослым организмом? А по количеству клеток у новорожденного и взрослого человека?! Если вес новорожденного примерно в двадцать с лишним раз меньше массы взрослого организма, то с определённой степенью приближения можно предположить, что и количество клеток пропорционально меньше, то есть около 600 миллиардов. В течение девяти месяцев в утробе матери ежедневно образуется до 2 миллиардов клеток, формируется новый человеческий организм! А затем до 20 лет, пока организм растёт, клетки добавляются тем же примерно темпом, то есть каждый день по 2 миллиарда клеток, но за период, который почти в 30 раз превышает внутриутробный.
Как могла эволюция «вогнать» такой «проект» в половую клетку, определив сроки для каждого этапа развития организма на 70 и более лет? Ведь и этапы, и сроки не пропорциональны декларируемым сегодня очень длительным по времени эволюционным процессам, они не совмещаются с ними и не имеют пропорциональной зависимости. К тому же клетки при принципиально одинаковом строении ещё и дифференцированы, зависимы друг от друга и одновременно высоко самостоятельны, выполняя свои специфические функции. Когда зародышевая биология, 150 лет назад, ничего об этом не знала, не было более простого варианта, чем «завалить» этот сложнейший процесс на какой-то случайный отбор. Эволюция всё может, эволюция всё стерпит. Противоестественно признавать и дальше «учение», которое противоречит обычной простой логике. Противоречие не замечают и в . Комиссии по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований при Президиуме Российской академии наук.
Все особенности клеток определяет их геном. Но только, если принимать его как главную часть биологической информационной машины, где основная «скрипка» - информационная составляющая. Он не только работает внутри клетки, но и осуществляет координирующие связи с другими клетками - тканей, органов, систем, в том числе и мозга. Базируясь на исследованиях последних лет, геном можно считать собственным «мозгом» каждой клетки.
Мозг и геном отличает исключительная сложность строения их материальной составляющей. О мозге выше говорилось. Геном человека, а следовательно, геном нейронов, как и каждой клетки человека, устроен также сложно. Это 46 молекул ДНК, упакованных с использованием гистонов, образованием хроматина и нуклеосом, в хромосомы. Количество хромосом в геномах всех эукариот равно числу отдельных молекул ДНК. У человека длина такой молекулы в наибольшей по размеру первой хромосоме составляет около 8 см. Подобных гигантских полимеров пока не выявлено в природе, их нет и среди искусственно синтезированных соединений. Где и когда их разыскал отбор, и откопала эволюция?
Длина всех молекул ДНК, содержащихся в хромосомах одного генома человека, составляет примерно 2 метра. Длина молекул ДНК в миллиард раз больше их толщины. Представляете, насколько искусно они упакованы в микроскопическом ядре клетки. А если спросить у эволюции и тех, кто её пропагандирует – как случилось, что у миноги балтийской 174 хромосомы, у сазана – 107, у щуки всего 18. Но удивительно совпадает хромосомное число у человека - 46, таракана – 47 и у болотной черепахи – 50? По количеству хромосом никакой эволюционной последовательности в ряду биологических видов нет.
В каждой клетке человека содержится около 7 пикограмм ДНК, около 1% от веса клетки, а масса мозга составляет 2% от массы тела, но расходует он 18% всей потребляемой организмом энергии. Выполнение важнейших функций при минимуме массы, а высокая потребность в энергии свидетельствует об их постоянной и напряжённой работе.
В гаплоидном геноме человека около 3,2 млрд. последовательностей нуклеотидов. Чтобы воспроизвести самым мелким шрифтом (как в телефонных справочниках) ту огромную информацию, которая содержится в молекулах ДНК одной нашей клетки, понадобилось бы тысяча книг по 1000 страниц в каждой! (Л. Киселёв «Геном четырьмя буквами»). Представляется, что такая оценка значительно занижена, ведь требуется описать все функции, латентные и активные периоды по этапам на протяжении всей жизни человека, знать и отвечать на все сигналы, постоянно поступающие извне и изнутри, включать и выключать регуляторные механизмы и многое, многое другое. Притом, что параметры времени зачастую ограничены мгновениями!
Сложное устройство мозга и генома человека, огромное количество элементов, из которых они состоят, породило во времена, когда они были мало изучены, довольно устойчивое мнение о сверхизбыточности мозга и избыточности генома человека.
Много времени прошло, когда считали идентичными правое и левое полушария, работает одна половина мозга, другая отдыхает. Позже описываются зоны, ответственные за различные функции: двигательные зрительные, слуховые и другие. Комплексное использование нескольких методов исследования мозга - электроэнцефалографии (ЭЭГ), магниторезонансной томографии (МРТ), позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) - убеждает учёных, что избыточность мозга явление кажущееся.
«Нередко задают вопрос: какой процент мозговой ткани участвует в работе? Я бы ответила – близкий к 100, и чем ближе, тем лучше. Только не все зоны участвуют в деятельности всегда. Богатство мозга – это его кажущаяся избыточность. Кажущаяся. Чем больше вовлекается мозг в деятельность, тем ярче человек, тем менее избиты его ассоциации. А уж талант!».
Аналогично складывается история с избыточностью генома человека. Когда стало известно, что при размере генома человека 3×на 10 в девятой степени (три миллиарда) последовательностей нуклеотидов количество генов всего 25 – 30 тысяч, то есть кодирующая часть его генома составляет всего 15-20 % от тотальной ДНК, возникло такое же ложное мнение об избыточности ДНК в геноме. Первые оценки этого факта были однозначны – эти не кодирующие участки ДНК лишние, они не нужны, они не работают, а кое-кто обозвал такую ДНК «мусорной». В геноме бактерий около 95% кодирующих генных последовательностей и только 5% «мусорных», позднее их стали называть регуляторными элементами.
Парадокс? Геномы бактерий (прокариот) совершеннее, чем у человека?! Расшифровка геномов других организмов выявила закономерность: чем выше организованы организмы, тем в их геномах преобладают участки ДНК, не кодирующие белки. Самое высокое соотношение в пользу молчащих участков в геноме человека. Их назначение неизвестно, но оно явно не исчерпывается ролью регуляторных элементов. Все генные последовательности в геномах - материальная основа для каждого информационного процесса в клетках, обработки сигналов, хранения и использования долговременной и оперативной памяти и многого другого. Кодирование белков функция важная, но не основная, она определяется и регулируется программами.
Мы и раньше по косвенным признакам предполагали, что в живом нет, и не может быть ничего лишнего, ничего не нужного. Здесь всё подчинено главной цели – выживанию. Даже червеобразный отросток слепой кишки, считавшийся бесполезным и даже вредным, оказался нужным, как резервуар для накопления и хранения микроорганизмов, которые впрыскиваются в просвет кишки при дизбактериозах, нормализуя спектр кишечной флоры.
Работа мозга, его клеток, работа генома и его частей никогда не останавливается. Остановка – смерть! Могут быть разные режимы работы, зависящие от активированных программ. Работу биологической информационной машины остановить нельзя.
Учёные понимают, что локальное изучение мозга уже не может принести нового «…мы не можем продолжать далее без знания о том, что происходит в целом мозге. Именно объединение знаний о точечных событиях в мозге и о том, что происходит в целом мозге (ПЭТ), даст возможность нового прорыва в неизвестное и одновременно поможет подтвердить или отвергнуть то, что формировалось на основе имевшихся ранее возможностей». Также как изучение отдельных генов в геноме. Работу генома невозможно будет понять без получения целостной картины взаимодействий генов между собой, между генами и не кодирующими участками, регуляторными элементами. Только целостное видение позволит дать точное определение геному.
Знание анатомической структуры живого, а это в равной степени относится и к мозгу и к геному, так и к целостному организму, недостаточно, чтобы его познать. «Абсолютную необходимость изучения механизмов мозга, не только того, как построен, но и того, как устроен мозг, я поняла после десятилетней работы над проблемой. Тогда, когда остро понадобилось точно знать, к каким функциям имеют отношение анатомически совершенно определенные структуры мозга человека, и когда оказалось, что этого не только никто не знает, но и ни у кого нет серьезного беспокойства по поводу этого незнания. Примерно так: есть такой орган – мозг, кое что мы о нем знаем, но многого не знаем. Ну что ж делать, на нет и суда нет. Во всяком случае, именно в эти годы мы всё больше узнавали о космосе и он казался все ближе. А живой мозг человека оставался, как это не парадоксально, все таким же далеким…» Обратите внимание, речь идёт о функционирующем живом мозге, о его механизмах. Стремление исследовать живое, будь это мозг или любой другой орган, целостный организм должно стать главенствующим в биологии.
Комплексный подход позволил выявить полифункциональность мозговых зон: «… одни и те же клетки и клеточные скопления могут принимать участие в самых разных видах деятельности, они реально или потенциально полифункциональны. Так мы впервые столкнулись с тем, как мало мы знаем о мозге человека. А также с тем, что одна и та же крохотная точка может иметь отношение и к двигательной, и к эмоционально-психической сфере». Физиологические корреляты самых разных видов психической активности могут быть обнаружены почти в каждой точке мозга, сложнейшие процессы высшей нервной деятельности «задействуют» большое количество областей мозга.
«Мозг должен находиться в оптимальном режиме, который предоставляет в его распоряжение все его астрономические возможности. В этих условиях нейронные популяции реально или потенциально полифункциональны, связи функционируют, уровень активности различных зон мозга меняется в соответствии с необходимостью».
Это свойство полностью относится к геному. Его полифункциональность проявляется уже в геномах стволовых клеток. Они могут всё – дать начало всему разнообразию клеток организма, таких не схожих - и костей, и нейронов головного мозга. А способность генома, имея только около 25-30 тысяч генов, кодировать более 200 тысяч белков, иметь десятки и более аллелей одних и тех же генов.
Полифункциональность, а это, по-видимому, один из биологических законов, надо объяснять. Материальная основа клеток мозга, их анатомическая структура, ДНК, гены и генетический код, которым якобы передаётся «информация», одинаковы во всех участках мозга и мозговых зон,. Также как и геномы других тканей и органов. За счёт чего же, каким механизмом можно заставить одну и ту же анатомическую структуру выполнять разные виды деятельности? Только сменой программ. Использую аналогию со станками с программным управлением, хотя она далека от живого. Поменяйте программу и станок будет оттачивать другую деталь, с другими параметрами.
В живом невозможно остановить функционирование, чтобы выбрать нужную программу и заменить её, это должно происходить мгновенно и автоматически. Такое надо предусмотреть. Но как? Выполнить эти задачи может операционная система, тоже своего рода программа, но более сложная, которая призвана управлять, и для этого должна «знать» все программы нижнего уровня, когда, какие, в какой последовательности и очерёдности их необходимо включать, сколько времени отработать и когда сменить режим работы или отключить. Притом, что в клетке одновременно идёт много разных процессов.
«Я начала думать о программе в «жизнеорганизации» человека давно, но отчётливо помню, какой-то внутренний толчок: «Лист. Лист. Лист!» Все так просто, казалось бы: наступает август, сентябрь – дереву и листьям на нашем Севере холодно, ветер, снег – всем надо защищаться от них. А деревья, их листья - ведь они открыты всем непогодам. Вот и падают…
Все оказалось иначе. Конечно, «с учетом погоды и непогоды», динамики светового дня лист отторгается активно! В том месте, где лист прикрепляется к ветке, начинает расти нечто, активно отторгающее лист наших не вечнозеленых деревьев». Какая предусмотрительность деревьев? И как прост путь учёного к программе организации жизни человека через опадающие листья. А ведь смысл в этом вновь общебиологический: каждый организм запрограммирован – от появления на свет, воспроизведения себе подобных, до старения и смерти. В необходимой последовательности в пределах отводимого времени предусмотрен каждый шаг. И это, конечно, не просто программа, это огромный по количеству и разнообразию конгломерат и программ, и операционных систем, некоторые из которых, по-видимому, способны к автоматизированному перепрограммированию или даже самопрограммированию. Иначе не объяснить неповторимую индивидуальность каждого появляющегося на свет человека. Индивидуальность проявляется не только в физическом развитии, психофизиологических качествах, но и в тканевой несовместимости, каждый индивидуум неповторим по отпечаткам пальцев, рисунку радужной оболочки глаза, форме ушей, носа, тембру голоса. Для чего это и как получить такой результат? Надо иметь или огромный набор индивидуальных программ, которые работают один лишь раз, затем архивируются, или должен работать механизм перепрограммирования при каждом зачатии. Не снова ли закон, теперь - индивидуальности организмов?
«Вероятно, основные звенья программы – матрицы организации жизни у человека располагаются в мозгу, в глубине его, в наиболее защищенном месте – в области гипоталамуса, контролирующего управление всеми жизненными функциями организма. Согласится с этим безоговорочно трудно, мы только говорили о много функциональности и клеток и зон мозга. Программа должна быть многозвенной, причем с последовательным во времени включением звеньев регуляции одно за другим».
«А пробелы? Я сама вижу главные из них. Вот, например: «Где эта матрица памяти?» - «Думаю, распределена, соотносится структурно с функцией». – «Думаете?!» И это еще не худшее. А вот более каверзный вопрос: «Что вы, Наталья Петровна, вкладываете в понятие матрицы, да и долгосрочной памяти вообще?» - «О, это несомненно мембранные и, вероятно, внутриклеточные аминокислотно-пептидно-белковые перестройки…» Это ответ учёного - материалиста. С ним нельзя согласиться по нескольким причинам. Материальные структуры сами по себе не могут быть информативны, они основа, в границах которых в живом организованы информационные процессы. Одни и те же структуры снабжены всем комплексом программ, характерным для биологического вида, безостановочно обеспечивая условия для их работы. Перестройки материальных компонентов не настолько быстры, чтобы конкурировать со скоростью информационных потоков, чтобы мгновенно преобразовать сигналы, обрабатывать их и выдавать команды на варианты действий. Долгосрочная память, как и оперативная, обязательные части программного обеспечения каждого информационного устройства.
Представляется, что два вида памяти коррелируются с выводом Натальи Петровны об особой мозговой системе обеспечения мышления, состоящей из жестких и гибких звеньев. Жесткие звенья - аналоги долговременной памяти, а гибкие – оперативной.
Немного о пространственном узоре мозгового хранилища памяти. «Я так думаю, что объяснение его достаточно просто и основано на одном из внутренних механизмов мозга – превращать информацию, поступающую ежеминутно, последовательно во времени, в пространственный узор мозгового хранилища памяти». Во внутренние механизмы мозга поступают сигналы, а это не информация, их надо ещё идентифицировать преобразовать. И поступают они не ежеминутно, а постоянно, одновременно и последовательно, там сигналы мгновенно преобразуются, превращаются в состояние, с которым может работать информационная часть нервных клеток. Точнее было бы говорить не о пространственном, а информационном узоре мозгового хранилища памяти, распределённого по всему пространству мозга.
Оказалось, что и в мозгу и в геномах есть механизмы контролирующие выполнение программ. Удивительное свойство, за которое следует неустанно «благодарить» отбор и эволюцию – без него живое бы не состоялось.«Надежность мозга, так же как и многое другое в мозге, может быть рассмотрена с еще с одной стороны. В поддержании деятельности нестереотипной, но по существу близкой к ней, осуществляемой по заранее намеченному плану, большую роль должен играть аппарат сличения деятельности с планом и сигнализации об отступлении от него». Наталья Петровна назвала его детектором ошибок. «Аппарат сравнения – по-видимому, одно из базисных свойств высших функций мозга, а возможно - и мозговых функций вообще».
Аппараты сравнения - базисные устройства, сопровождающие все информационные процессы в живом. Они необходимы для диагностики ошибок и их автоматического исправления. В геноме их открыто несколько. Это даёт право говорить о целой системе детекции ошибок. Апофеозом системы можно считать апоптоз, когда отслеживаются отклонения в программе деления клетки, ошибки в процессе репликации ДНК, внедрение гетерологичных генов и т.д., включается программа «самоубийства» клеток. Универсальна в клетках также РНК-интерференция – способ борьбы с чужеродной информацией. Контроль выполнения программ один из составляющих звеньев многоуровневой и разноплановой защиты мозга и генома.
«Мозг человека обладает удивительными механизмами самосохранения (1) и самозащиты (2). Надёжность мозга (3) имеет многоплановый материальный базис…» От возможных внешних повреждений мозг защищён костями черепа и несколькими оболочками. Геном эукариот расположен в центре клетки, в ядре, за ядерной мембраной и внутриядерным содержимым. Самосохранение, самозащита и надёжность – триада, отличающая всё живое от неорганического мира. Организмы созданы и «включены» навечно, они в одиночку и вместе противостоят внешним факторам в борьбе за выживание. Возвращайтесь мыслями к эволюции: могли ли такие механизмы возникнуть случайно и постепенно? Выживание организмов без них даже в короткие промежутки времени практически не представляется возможным, тем более на протяжении миллионов лет.
Множественные защитные механизмы мозга работают против повреждений, которые идут изнутри организма и через органы чувств. «Хочу мыслить!!!» Самосохранение мозга идет, по-видимому, и путем использования этого механизма. Однако наиболее мощным механизмом самосохранения является его реакция па каждое изменение во внешней и, вероятно, внутренней среде. Роднит оба эти механизма самосохранения вовлечение обширных территорий мозга в активность, их активация. Но во втором случае это не просто обширная территория, это, наверное, практически весь мозг. И хочет человек этого ли не хочет, оба эти механизма, и особенно второй, сберегают мозг человека для более сложных форм деятельности…».
«…избыточные эмоции. И сколько их еще, защитных механизмов и механизмов самосохранения! Ведь каждый шаг вглубь мозга как бы открывает новые горизонты этих механизмов. Все они особенно важны для мозга с его почти астрономическим количеством клеточных элементов и связей между ними».
Основные защитные механизмы представляют собой комплекс факторов Подобные механизмы самосохранения и самозащиты обнаружены и в геноме. Они обусловлены в первую очередь свойствами самих молекул ДНК, их физико-химическими особенностями – стойкостью к тлению, способностью восстанавливать свою структуру после денатурации. ДНК - единственная макромолекула, способная устранять (репарировать) повреждения, возникающие в её структуре. Сложнейший процесс репликации ДНК, в котором участвует множество ферментов – ДНК-полимераз, ДНК-лигаз, ДНК-геликаз, топоизомераз – настоящее волшебство – воспроизводство всей ДНК для сохранения своего биологического вида! Любое мнение об избыточности чего-либо в живом беспочвенно.
Говоря об обнаруженной многоликости управляющих механизмов мозга, автор книги распространяет её на целостный организм. .«Но в организме человека все далеко не так просто. Углубляясь в механизмы процессов, познаешь как бы их первую, вторую, и т.д. ступени». Действительно, это так. Уже в клетке и в геноме прослеживается несколько уровней управляющих механизмов. Достаточно уверенно можно говорить, по крайней мере, о трёх уровнях – информационном, физико-химическом и биологическом. Многоликость, многоступенчатость управления, бесспорно, свидетельствует об иерархической структуре информационной составляющей в живом. Другого объяснения нет, и, наверное, не может быть.
«Мозг – материален, мышление – идеально. Существует ли мозговой код мышления? Если ничто в мозгу не связано с тончайшей структурой нашего «думания». Только ли это роль «территории» для каких то других, не подчиняющихся мозговым закономерностям, процессов? И в чём их связь с мозгом, какова их зависимость от мозгового субстрата и его состояния?» Да, эти тончайшие структуры - материальная территория, но не пассивная, а «живущая», функционирующая по законам и правилам, установленным для информационных процессов, и неразрывно связанная с ними.
ИДЕАЛЬНОЕ – это ничто? «Но «ничто не может сдвигать горы, строить города, надо или не надо – поворачивать реки, передавать знания – да мало ли что еще делает человеческая мысль! Верю и надеюсь, что задача изучения основы так называемого идеального должна быть поставлена. Считайте ее поставленной сегодня». Не в бровь, а в глаз. Мне настолько близка эта мысль, и мне хотелось бы выразить её также категорично!
«Для того чтобы получить детально расшифрованный код обеспечения мыслительных (а возможно, и различных других) процессов, необходимо дополнение комплекса еще одной методикой, которой сейчас нет».Методики нет, потому что отсутствует идеологическая основа для скрытой реальности, которая существует и работает. Без теоретического осмысления этой пока скрытой от органа зрения и современных приборов реальности, науки о живом будут топтаться на месте.
«Так вот сейчас и в обозримом будущем понимание целого ряда обычных – и уникальных – возможностей мозга для науки о живом мозге человека в прямом нейрофизиологическом исследовании невозможно. Надо идти в обход, подходить с другой стороны», в том числе и с той, которая достаточно разработана религией, не боясь того, что многое в ней дается в виде постулатов …». Я сомневался в целесообразности приводить здесь окончание фразы, касающейся религии. Но, памятуя высказывания двух Нобелевских лауреатов: И.П. Павлова, что «религия не противоречит науке, как и наука не противоречит религии»; и М. Планка, что «цель у религии и науки одна: к Богу», решился. Будущее рассудит, …«железобетонный» материализм лишает нас непредвзятого взгляда на события». Но всё же, прежде чем прибегать к религиозным постулатам, надо было бы использовать обходной маневр через постоянно проявляющую себя информационную реальность, которая есть, которая к тому же не противоречит одному из главных религиозных положений: «В начале было Слово, и Слово было у Бога, и Слово было Бог. Все чрез Него начало быть, и без Него ничто не начало быть, что начало быть». (Святое Евангелие от Иоанна. I, 1)
«Тем не менее лично для себя убедительной «материалистической» версии этих явлений я пока не вижу».Потому, что материалистической версии этих явлений просто нет, она не могла появиться, сущность этих удивительных проявлений в живом, информационная. Единственная, якобы материалистическая, эволюционная версия ещё жива, но тоже не имеет никакой материальной основы, она несбыточно сказочная. В религии акт творения приписывается Богу, в эволюции - естественному отбору. Что ближе к истине?
«Поэтому я считала всегда, особенно над этим не раздумывая, что очень многое в жизни человека, живой и неживой природы пока что нужно принимать на веру, подчиняясь либо трудно анализируемым фактам, либо постулатам. Всю жизнь, занимаясь именно исследованиями мозга, я не только не стала атеистом, да еще и воинствующим, но всегда знала, что даже в самых тонких нейрофизиологических исследованиях, понимая что-то и иногда даже многое, мы всегда, отдавая себе в этом отчет или не отдавая, что-то или многое просто принимаем». Так же как учёный мир более чем 150 лет назад принял без доказательств Дарвина и сейчас, гордясь «величайшим достижением», продолжает «углублять его и совершенствовать».
Помня общие проблемы биологии и, довольно распространённое уже мнение, что живое нельзя познать усилиями только одной науки, особого внимания заслуживает пример Института мозга в комплексировании исследований внутри научного коллектива. «В большой мере залогом нашего научного успеха и, естественно, интереса наших научных заседаний был комплекс работающих вместе специалистов. Вместе работали и думали врачи, физиологи, психологи, биохимики, физики, математики и инженеры». Нынешний директор института член-корреспондент РАН Медведев окончил физический факультет МГУ.
На момент выхода книги в свет среди учёной части коллектива не было кибернетика, современных специалистов в области информационных технологий. А вот те из них, с кем мне приходилось встречаться, безоговорочно понимают и принимают теорию информационного устройства живого и наличие в организмах информационной составляющей. Представляется, что такие специалисты могли бы внести существенный вклад в расширение знаний о функционировании мозга, управляющих систем организмов, в формирование новой идеологии и разработку новой методологии исследований.
Разных специалистов должна объединить единая цель и одна основополагающая теория. У академика Н.П. Бехтеревой это было «…связано с желанием сфокусировать изложение знаемого вокруг какого-то стержня. В этой книге таким научным стержнем является физиология эмоциональной и мыслительной деятельности человека и некоторые прикладные аспекты работы».
Фокусируя известные сегодня знания об организмах, о мозге человека и его геноме, можно утверждать, что место научного стержня в живом должна занять информационная составляющая, требующая специального изучения новыми средствами и методами. Всё волшебство в живом, каждом организме, в том числе и человеческом, от информационного стержня, не стального или титанового, но крепкого и могущественного. К нему надо подбираться, надо познать его природу, а затем и использовать.
Время что-то предпринимать и чиновникам от большой науки. «Диссертационная наука» в решении такой проблемы не поможет. Хотим мы этого или не хотим - задачи в ней часто мелковаты. А требуется рывок через хорошо укреплённую и глубоко эшелонированную границу материалистического воззрения на живое. Диссертации даже с отдалённым намёком на подобную цель будут «зарублены» уже в зародыше, на корню.
Есть ли надежды на «кирпичиковую» науку»? Здесь «научные исследования, порой очень важные по результатам, по последствиям, где каждый последующий шаг строго базируется на предыдущем, где каждая мысль имеет свой исходящий адрес, и ничто не может появиться «ниоткуда». Ученые, проводящие такие исследования, оказываются часто увенчанными уже при жизни лаврами, иногда высшими, но последнее не очень часто. У них легко формируются научные школы, так как в их работе действительно все понятно, доказано и достоверно. Они как правило не верят тем, кто получает формулировку гипотез «ниоткуда», не признают их – и в меру своей агрессивности воюют или уживаются с ними».
Для «кирпичиковой» науки проблема информационного стержня - это бездна, потому что нет «фундамента», нет нижележащих «кирпичей», на которые можно сослаться и цитировать. Для представителей такой науки отсутствие «предыдущего шага» в нужном направлении и «исходящего адреса» препятствия не преодолимые. А вот «решения «ниоткуда» сравнительно редки, но часто определяют научные прорывы…».
И магия, и волшебство, и чудесное в живом – это не проявление идеального, а работа информационной составляющей. Что пора признать и изучать в клетке и организме, в геноме и мозге. И неважно откуда начинать: сверху - вниз или снизу – вверх, справа или слева –информационное начало в живом везде. Нобелевский лауреат Дэвид Балтимор писал: «Сегодняшняя биология — это информационная наука». Чтобы формула не осталась декларацией, её надо доказывать делами.
Призыв к использованию информационного подхода при дальнейшем изучении живого звучит. Но вновь как «глас вопиющего в пустыне», хотя раздаётся он в цивилизованном обществе, прожившем уже более десятой части 21-го информационного века, в обществе, где средства массовой информации и коммуникации опоясали всё пространство, бурно развивающиеся информационные технологии проникли практически во все сферы нашей жизни, вошли в каждый дом - жилой и административный. Но там же большинство научного сообщества не только не приемлют информационного подхода в науках о живом, но и противостоит ему, некоторые открыто, другие – своим невмешательством и молчанием.
Завершение работы грустное, но периодическое появление единомышленников вселяет оптимизм и надежду на прогресс биологии, как информационной науки о живом. Время покажет. Но терять его расточительство – не позволительное! Позитивное продолжение последует неотвратимо. Но оно может придти оттуда, из-за рубежа, как это уже бывало не единожды. О научных приоритетах Отечества надо заботиться всем миром. На примере того, как мы отметили 200-летие Бородинского сражения. Ныне не войны, а победоносные научные баталии могут принести стране всё и даже больше.
Это не рецензия на книгу, тем более не попытка защитить авторитет учёного, в этом нет нужды: что могут «моськи», лающие на слона. Мысли Н.П. Бехтеревой лишний раз убеждают меня в правомерности теории информационного устройства и функционирования живого, вдохновляют и придают уверенность в необходимости следовать дальше по этому пути.


– Октябрь 2012
http://infgipotesa.narod.ru/i12-html/i12-121024.html

Примечание:

"Информация, порядок и шум. В этой книге снова и снова встречается слово «информация» — выражение, которое не получило бы столь широкого употребления в биологии, если бы оно не служило чрезвычайно полезной цели. Информация означает порядок и упорядоченность или что-то, что воплощает их, — т. е. сообщение или набор инструкций, точно определяющие порядок. Такое словоупотребление ничем принципиально не отличается от утверждения, что архитектурный чертеж воплощает информацию, необходимую для постройки дома именно такого, а не какого-либо иного типа. Генетическая информация — это заложенная в структуре молекул нуклеиновых кислот упорядоченность, которая определяет или воплощает инструкции для соединения молекул строго определенным образом.

Информация и порядок связаны между собой самым прямым образом, и это напоминает нам о том, что понятие информации заимствовано биологией из теории связи. Совершенно ясно, что информация в сообщении, например в телеграмме или письме, зависит от порядка слов и от порядка букв в словах, и, чем более многочисленны возможные их комбинации, тем больше информационная емкость письма или телеграммы."

Медавар П., Медавар Дж.

Наука о живом

читать ЗДЕСЬ