Открытие века Джакомо Риззолатти - G. Rizzolatti

Влад Лившиц
На фото проф. Джакомо Риззолатти при вручении ему
диплома почетного доктора СПбГУ в 2011 г.
 

«Для психологии открытие зеркальных нейронов имеет
 такое же значение, как открытие ДНК для биологии»
                В. С. Рамачандран[6]

 «До сих пор ученые рассматривали культуру и биологию,
 которые  принципиально отделены друг от друга. Но теперь
 мы видим, что зеркальные нейроны поглощают культуру прямо,
 передавая от поколения к поколению через социальный обмен,
 имитацию и наблюдение".
 Патриция Гринфилд,
 психолог из Калифорнийского университета [4]

"Фактически зеркальные нейроны внедряют нас в разум
 другого человека"
Марко Якобони – профессор психиатрии и неврологии [9]

"Зеркальные нейроны обеспечивают мощную биологическую
 основу для эволюции культуры"
 Патриция Гринфилд, психолог
 из Калифорнийского университета [15]



"Мы буквально считываем чужие чувства и эмоции
 благодаря особым нервным клеткам, расположенным
 в левом полушарии коры головного мозга. А по
 сути воспроизводим мысленные образы,
 рожденные в другой голове"
 Марко Якобни [14]

 "Ребенок учится сложному искусству речи без
 помощи великих учителей" Японская мудрость [10]
 

"Когнитивная наука представляет собой междисциплинарное
научное направление, которое объединяет психологию,
лингвистику, теорию познания, теорию искусственного
интеллекта, нейрофизиологию.
Зеркальная система в мозгу это то, что включается тогда,
когда вы наблюдаете за тем, что делает другой человек, либо
другая группа людей. Это способность ментально встать
на позицию другого человека (что он о вас думает и др.).
Это основа социиума"
  Т. Черниговская, зам. директора Курчатовского NBIC–центра [1]

"Затраты на исследования в области зеркальных нейронов,
по подсчетам журнала The Economist, ежегодно растут едва
ли не в геометрической прогрессии, благо самому
направлению прочат роль одного из основных трендов
в развитии науки в ближайшие годы" [15a]

"Giacomo Rizzolatti, который эти нейроны и открыл
в 1992 году, и послал статью в Nature, где ее не
напечатали по причине «lack of general interest»" [19]

"Нововведения подобны новорожденным: на первых
 порах они необычайно нехороши собой"
                Фрэнсис Бэкон

 

 
В начале 90-х годов прошлого столетия итальянский профессор по нейробиологии и психологии  из  Пармского университета Джакомо Риззолатти (Риццолатти) (Giacomo Rizzolatti)  сделал неожиданное открытие. Его эксперименты  на макаках  показали, что когда животное наблюдало за человеком, который имитировал ее действия, то в  мозгу макаки клетки её двигательной коры приходили в возбуждённое состояние. При этом такая активности  была почти зеркальным отражением той, которая наблюдалась, когда животное само доставало пищу. После тщательного экспериментального изучения с использованием вживленных электродов было доказано, что в определенных зонах мозга имеются особые нейроны. Эти нейроны были названы ЗЕРКАЛЬНЫМИ НЕЙРОНАМИ.  В 1996 году в очень солидном научном журнале «Cognitive Brain Research» была опубликована статья "Premotor cortex and the recognition of motor actions" («Премоторная кора и узнавание моторных действий»).[20] Кроме самого Риззолатти  соавторами были ученые из его команды: Лучано Фадига (Luciano Fadiga), Леонардо Фогасси (Leonardo Fogassi) и Витторио Галлезе (Vittorio Gallese). Статья привлекла огромное внимание в научном мире, поскольку позволила совершенно по-новому взглянуть на многие вопросы психологии, физиологии поведения, происхождения болезней.  К примеру, обучение языку, сопереживание (эмпатия), болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и аутизм [17], шизофрения и многое другое.  Даже асоциальное поведение также оказалось связанным с нарушениями работы зеркальных нейронов. Некоторые ученые считают феномен Риззолатти важнейшим открытием в нейробиологии и психологии XX столетия. Нельзя с этим не согласиться. Ведь приоткрылась еще одна тайна работы мозга. А в XXI когнитивная наука станет ведущей, поскольку выживание человечества будет зависить  не только от умственных способностей (знаменитое IQ), но и от умения работать группой,сопереживать,  понимать состояние других людей, иметь хорошую интуицию и другие качества, которые зависят от состояния зеркальных нейронов. Об этом очень убедительно написано в статье В. С. Рамачандрана.  Тезисы его статьи приводятся.[6]
 Эксперты не без основания ожидали, что  Д. Риззолатти станет нобелантом в этом году в области физиологии и медицины. Хотя награда досталась другому ученому, но шансы в дальнейшем остаются очень большими. Ведь на исследование зеркальных нейронов с каждым годом все увеличивается  финансирование, поскольку многие вопросы предстоит уточнить, да и зеркальные нейроны находит все больше сторонников, как в академических кругах, так и для практического применения.
 Не все ученые согласны с социальной ролью зеркальных нейронов. Когда Марко Якобони и др. написали статью в Нью-Йорк Таймс о прогнозах на предстоящих выборах с позиции зеркальных нейронов [12], то встретил негативную реакцию его коллег по профессии. [13] Однако по другому и не бывает. Ведь в споре рождается истина. Кстати, книга Марко Якобони "Отражаясь в людях. Почему мы понимаем друг друга" [10]  стала мировым бестселлером! Она уже переведена и на русский.
 В результате открытия зеркальных нейронов психологическая наука впервые получила нейрофизиологическое обоснование. Это позволит наноневрологии осуществить прорыв в  нанолечении и усовершенствовании мозга. Однако и двадцати лет мало, чтобы ответить на многие вопросы связи зеркальных нейронов с психологией человека. Но не в этом главное. Важно то, что появилась возможность исследования поведения человека на базе нейробиологии. Я сторонник Р.Рамачандрана, ученого из Индии, который утверждает, что зеркальные системы мозга приоткроют многие тайны функционирования головного мозга человека.   
    Пожелаем же  успехов итальянским и ученым других стран в этой интересной области науки!

См. также

1. Черниговская Татьяна. Как исследования мозга изменят жизнь в 21 веке?
 (http:// 2. Действие зеркальных нейронов
(http://netpeak.ua/blog/mirror_neurons/)
Для психологии открытие зеркальных нейронов имеет такое же значение, как открытие ДНК для биологии.
3. Giacomo Rizzolatti (научный профиль)
Golgi Prize for Physiology, George Miller Award, Feltrinelli Prize for Medicine, Herlitzka Prize for Physiology

4. Mirror, mirror in our brains (Зеркало, зеркало в наших мозгах)
Патриция Гринфилд, психолог из Калифорнийского университета объясняет: «До сих пор ученые рассматривали культуру и биологию, которые  принципиально отделены друг от друга. Но теперь мы видим, что зеркальные нейроны поглощают культуру прямо, передавая от поколения к поколению через социальный обмен, имитацию и наблюдение".

5. Галлезе В., Риццолатти Д., Фогасси Л . Зеркальная часть мозга/В мире науки. 2007 
Особый класс нейронов в двигательной коре мозга играет ключевую роль в освоении человеком сложнейших социальных и познавательных навыков. Эти группы клеток задействованы и в том случае, когда участник эксперимента наблюдает за выполнением тех же самых маневров третьим лицом. Зеркальные нейроны обеспечивают непосредственное переживание индивидом наблюдаемых событий, а значит, его понимание действий другого человека, его намерений и эмоций. Зеркальные нейроны определяют и способность человека к имитации чужих жестов, следовательно, могут принимать принципиальное участие в обучении и развитии речи.

6. MIRROR NEURONS and imitation learning as the driving force behind "the great leap forward" in human evolution. By V.S. Ramachandran.(В. С. Рамачандран Зеркальные нейроны и имитация обучения, как движущая сила ("большой скачок") в эволюции человека)
  Открытие зеркальных нейронов в лобных долях обезьян, и их потенциальное значение для человеческой эволюции мозга , - это самое важное событие   десятилетия. Я предсказываю, что зеркальные нейроны сделают для психологии то, что ДНК сделал для биологии: они обеспечат единые рамки и объяснит множество умственных способностей, что до сих пор оставалось загадкой и недоступной для экспериментов.
Есть много необъяснимых вопросов об эволюции человеческого разума и мозга:
1. 1) Мозг гоминид достиг почти его нынешнем размере - и, возможно, даже его настоящего интеллектуального потенциала около 250000 лет назад.
2.   Как  скрытые способности возникают (использование инструмента, огня, музыкального искусства и, возможно, даже языка), что расцвели значительно позже? Почему эволюция человеческого разума "прерывиста"?
3. Почему произошел внезапный взрыв (часто  «большой скачек») в технологической сложности: широкое распространение пещерного искусства, одежды, жилища стереотипных и др. около 40 тысяч лет назад, хотя мозг достиг своего  «современного» размера почти миллионов лет ранее.
4. А язык возник как гром среди ясного неба (Хомский), или он эволюционировал от языка более примитивных жестов?
5. Почему обезьяны и люди так хорошо читают намерения других людей? У высших приматов есть специализированный центр мозга или модуль для создания «теории другого сознания", предложенного Ник Хамфри и Саймон Барон-Коэн? Если да, то где эта схема, как и когда это развивалось?
 Я полагаю, что вопросы становятся менее загадочным, если учесть недавнее открытие Гиокамо Ризолатти (Giaccamo Rizzollati) о "зеркальных нейронов" в вентральной области премоторной обезьян. Это скопление нейронов, я утверждаю, является ключом к пониманию многих загадочных аспектов человеческой эволюции. Риззолатти и Арбиб уже отмечали актуальность их открытие в языке эволюции.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЯЗЫКА
Юмор, искусство, танцы или музыка имеют очевидную ценность для выживания языка очевиден.  Это помогает нам общаться мыслями и намерениями. Но вопрос о том, как такие необыкновенные способности развивались. Со времен Чарльза Дарвина это озадачило биологов, психологов и философов. Проблема в том, что человеческий голосовой аппарат является гораздо более сложным, чем у любой обезьяны, но без соответственно сложной языковой области в мозге, вокальные оборудование уже было бы бесполезно. Полагаю, что наши вокальные оборудование и наши замечательные способности модулировать голосом развивались главным образом для производства эмоциональныз звонков и музыкальных звуков в период ухаживания ("croonin мультяшек."). Открытие Риззолатти может помочь нам решить эту вековую загадку. Со знанием этих нейронов, у вас есть основа для понимания целого ряда очень загадочных аспектов человеческого разума: "чтения мыслей", эмпатия, имитация обучения, и даже эволюции языка. Я предлагаю также, что потеря этих зеркальных нейронов может объяснить, аутизм.  Жестокой болезни, которая поражает детей. Без этих нейронов, ребенок может не понять или сочувствовать другим людям эмоционально и, следовательно, полностью отказывается от мира в социальном плане.
Зеркальные нейроны  позволяют также имитировать движения окружающих. Освобождают нас от ограничений чисто генетического развития. Позволяют   понять движения  губ и язык  других, что в свою очередь могло обеспечить возможность  для развития языка. Вот почему, когда вы высуните язык на глазах новорожденного, то он ответит взаимностью.
Еще одна важным  является наблюдение Риззолатти о том, что в вентральной области премоторной может быть гомолог "зона Брока" - мозговой центр связан с выразительным и синтаксические аспекты языка у людей. Эти аргументы не в коей мере отрицают мысль, что есть специализированные области мозга для языка у людей.  Вопросом о том, как такие области развивались.
Зеркальные нейроны были обнаружены у обезьян.   Существуют ли они в человеческом мозге?  Чтобы выяснить, мы изучали пациентов с расстройством со странной анозогнозией. У большинства пациентов с инсультом правого полушария есть полный паралич левой стороны тела. Но около 5% из них будут отрицать их паралич, но также отрицать паралич у других. Мы полагаем, что это странное наблюдение лучше всего можно понять с точки зрения повреждения зеркальных нейронов Риззолатти. Чтобы судить о чужих движениях вы должны запустить VR (виртуальная реальность) моделирование соответствующие движения в вашем собственном мозгу, а без зеркальных нейронов вы не можете это сделать.
Вторая часть доказательство исходит из изучения мозговых волн (ЭЭГ) у людей. Когда люди двигают руками мозговые волны( MU волны) блокируется и полностью исчезают. Эрик Альтшуллера, Джейми Пинеда, и я предложил в Обществе нейронаук в 1998 году, что это подавление было вызвано зеркальной системой зеркальных  нейронов Риззолатти. Nакое подавление также происходит, когда человек смотрит кто-то еще шевелил рукой, но не тогда, когда он наблюдает подобное движение на неодушевленном предмете. (Мы прогнозируем, что дети с аутизмом должны показать подавления, если они перемещают свои руки, но не тогда, когда они смотрят у  другого. На это указывают наши наблюдения у одного аутичного ребенка в нашей лаборатории (Социальная Neuroscience Тезисы 2000).
Зеркальные нейроныне могут ответить на све загадки эволюции. Зеркальные нейроны являются необходимыми, но их не достаточно.  Когда есть определенный минимальный объем "имитация обучения» и «культуры», то эта культура, в свою очередь, оказывают давление отбора для разработки этих дополнительных психических черт, которые делают человека человеком. И как только это начинает происходить у вас, то происходит  авто-каталитический процесса, который завершился в современном человеческом сознании. Человеческая культура и человеческий мозг действуют совместно - без них не было бы человека.
ВТОРОЙ ВЗРЫВ
Зеркальные нейроны дали первоначальный импульс для «убегающего» мозга ( культура с совместной эволюцией у человека мозга). Но промышленная и научная революция  19-го века еще более драматичная, чем первый «большой скачек»(внезапное появление ядерной энергетики, автомобилей, авиабилетов, и космические путешествия)(что произошло 40 тысяч лет назад!).  Нынешний произошел исключительно из-за случайного экологического обстоятельства, потому что Галилей изобрел "экспериментальный метод", что вместе с королевским покровительством и изобретением печатного станка. Тогда и стартовала научная революция. Это произошло   отчасти из-за обучения имитацией и быстрой "культурной" передачей знаний. На самом деле можно было бы  утверждать, что там было больше  когнитивных различий  пред-18-ым веком и после двадцатого века  у людей, чем между Homo Erectus и иархаичным Homo Sapiens.
Даже первый большой шаг вперед стал возможным в значительной степени путем имитации и подражания. ранних гоминид просто не имели достаточно продвинутые системы нейронов зеркала, чтобы позволить быструю передачу и распространения идей. Так идеи быстро выпадают из "мимофонде". Эта система клеток, как только стало достаточно сложнной, чтобы быть использованы для "тренировки" в инструмент использовать и для чтения других умов гоминид, возможно, сыграла  важную роль в становлении человеческого сознания (и замена неандертальцев  Homo Sapiens). Таким образом, я считаю открытие Риззолатти сыграло ключевую роль в нашем научном развитии за последние десятилетия.

7. Зеркальные нейроны, как причина психоделических переживаний
(http://lab-one.net/showthread.php?t=1785)
1. Зеркальные нейроны проявляют активность не только при выполнении человеком определенного действия, но и простом визуальном наблюдении за тем как другой человек это действие выполняет.

2. Такие нейроны обнаружены не только в лобных долях ГМ, но и в теменой. А последняя, как мы знаем, отвечает за обработку сенсорных ощущений, а также запоминание пространственных форм и поверхностей. Нет также оснований полагать, что зеркальные нейроны не обнаружатся в других отделах головного мозга. Темных уголков, как мы знаем еще достаточно.

3. Ощущения - это просто специфический рисунок активности нейронов. Который складывается под воздействием определенного стимула на текущее состояние ЦНС. При этом способов получить такой специфический рисунок может быть множество. Например молекулы ТГК воздействуют на рецепторы анандамида. Или зрительные образы воздействуют на группы зеркальных нейронов.
(Психоделические переживания - ощущением мира через наркотический транс)

8. Марко Якобони: разбитые зеркала (о зеркальных нейронах)
Normal Movement Selectivity in Autism - отчет группы нейробиологов из Университета Карнеги-Меллона, Нью-Йоркского и Питсбургского университетов об опыте работы зеркальных нейронов у аутистов.
Марко Якобони – профессор психиатрии и неврологии, директор Лаборатории транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) в исследовательском Центре по сканированию мозга Амансона-Лавласа медицинского факультета Калифорнийского университета (Лос-Анджелес).
Нервные клетки этого типа возбуждаются как при совершении какого-либо действия, так и при наблюдении за его выполнением. Предполагается, что зеркальные нейроны помогают разучивать некоторые действия, осознавать цели и намерения других людей. При развитии расстройств аутистического спектра человек, как известно, теряет способность к полноценному социальному общению и зачастую не может интуитивно прочувствовать состояние окружающих, что и привело к появлению гипотезы о связи аутизма с действием системы зеркальных нейронов.У этой гипотезы есть свои экспериментальные доказательства; так, в 2005 году в журнале Nature;Neuroscience была опубликована статья американских учёных, в которой утверждалось, что зеркальные нейроны детей-аутистов, наблюдающих за гримасничающими людьми, проявляют аномально низкую активность. Полученные результаты некоторые специалисты, впрочем, считают малоубедительными. Психиатр Джастин Уильямс (Justin Williams) из Абердинского университета (Шотландия), к примеру, указывает на то, что проверку способности к распознаванию и повторению действий нельзя считать доказательством полностью исправной работы зеркальных нейронов."

9. Зеркальные нейроны или нейроны-телепаты.
Ученые-неврологи практически уверены, что все люди – телепаты. Более того, только способность внедряться в чужое сознание делает человека социально адаптируемым. Как только человек теряет эту способность, то заболевает аутизмом.
Американские ученые утверждают, что выяснили причины способности человека к сочувствию. Обычные люди практически не задумываются, почему могут сопереживать другим, проникаться чужими эмоциями и настроением, однако психологов этот вопрос интересует уже давно. И способность сочувствовать до сих пор остается предметом жарких дебатов в когнитивной психологии – психологии познавательных процессов (ощущения, восприятия, внимания, памяти, мышления).
Теперь ученые заявляют, что все люди обладают телепатическими способностями, которые и позволяют воспринимать чужие чувства.
Как пояснил изданию LiveScience невролог Марко Якобони из Калифорнийского медицинского университета (Лос-Анджелес), речь идет о так называемых зеркальных нейронах (mirror neurons). Здоровый человек внутренне воссоздает действия окружающих его людей, ощущения и эмоции, как будто он становится на место тех, других людей. Больные аутизмом не понимают метафор.
"Фактически зеркальные нейроны внедряют нас в разум другого человека"
Марко Якобони

10. Марко Якобони.Отражаясь в людях. Почему мы понимаем друг друга.- Юнайтед Пресс, 2011 ISBN 978-5-4295-0002-7
Китайская мудрость гласит: "ребенок учится сложному искусству речи без помощи великих учителей". Удивительная способность человека копировать других (а значит, учиться у них), разделять их чувства (а значит, понимать их) заложена в самой нашей природе. Но только недавно ученые выяснили, как именно и где она заложена. Эта революция в нейронауке произошла после открытия особых клеток мозга, "зеркальных нейронов", ответственных за имитацию и эмпатию. Именно благодаря их работе мы можем жить в обществе себе подобных, а расстройство "зеркально-нейронной" системы приводит к "провалу социализации", к аутизму. Об истории этого замечательного открытия, о его последствиях для науки и для обычных людей читайте в знаменитой книге "Отражаясь в людях" Марко Якобони - одного из тех ученых, которые находятся на переднем крае нейронауки.

12. This Is Your Brain on Politics   November 11, 2007
Авторы: Марко Якобни, Джошуа Фридман и Йонас Каплан из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе, Семела Институт неврологии, Кэтлин Джемисон из зала Анненберг Центр общественной политики при Университете Пенсильвании, и Том Фридман, Билл Кнапп и Кэтрин Фицджеральд исследований FKF прикладной.
В преддверии президентских выборов 2008 года, мы использовали функциональную магнитно-резонансную томографию, чтобы посмотреть мозг группы колеблющихся избирателей, как они ответили на ведущих кандидатов в президенты. Наши результаты свидетельствуют о некоторых впечатлениях избирателей. они демонстрировали высокий уровень активности в той части мозга, которая называется мозжечковая миндалина, что указывает на беспокойство.
Лица мужского пола, при просмотре фотографий из демократов, показали значительно более высокую активность в медиальной орбитальной префронтальной коре, области, которая активируется при награждении стимулы, чем они, глядя на фотографии республиканцев.

13. LETTER Politics and the Brain
Published: November 14, 2007
В статье утверждалось, что можно прямо читать мысли потенциальных избирателей, глядя на их мозговую деятельность в то время как они рассматривают кандидатов в президенты. К сожалению, результаты, представленные в статье, были, видимо, не рецензируемых, не было достаточной детализации для оценки выводов. Как когнитивные нейробиологи, мы очень рады, о возможности использования методов визуализации головного мозга, чтобы лучше понять психологию политических решений. Но мы обеспокоены публикацией исследований в прессе, которая  не прошла экспертноую оценку, и что  в ней делаются необоснованные выводы. Адам Арон и др. (17 подписей)

14. Ученые: Телепатия реальна, если смотреть прямо в мозг - по месту зарождения мысли
(http://news.rin.ru/news/120801/)
Марко Якобони из Калифорнийского медицинского университета полагает, что мы буквально считываем чужие чувства и эмоции благодаря особым нервным клеткам, расположенным в левом полушарии коры головного мозга. А по сути воспроизводим мысленные образы, рожденные в другой голове. Отражаем, как говорят ученые, которые называют нервные клетки, участвующие в процессе, зеркальными нейронами.

15. Когда тебя понимают
(http://expert.ru/northwest/2006/24/rizzolatti/)

15a.Зеркальные нейроны обнаружены и у человека
http://www.psypress.ru/psynews/25228.shtml
Затраты на исследования в области зеркальных нейронов, по подсчетам журнала The Economist, ежегодно растут едва ли не в геометрической прогрессии, а самому направлению прочат роль одного из основных трендов в развитии науки в ближайшие годы

16. Cells That Read Minds by SANDRA BLAKESLEE (January 10, 2006 New York Times)

Зеркальные нейроны обеспечивают мощную биологическую основу для эволюции культуры"  Патриция Гринфилд, психолог из Калифорнийского университета, изучающий развитие человека.

17. Рамачандран Р., Оберман Л. Разбитые зеркала: теория аутизма // В мире науки. 2007. № 3   (http://www.downsyndrome.ru/articles/75823/)

18. Косоногов В. Зеркальные нейроны: краткий научный обзор
19. Зеркальные нейроны http://catta.livejournal.com/116922.html

Giacomo Rizzolatti, который эти нейроны и открыл в 1992 году, и послал статью в Nature, где ее не напечатали по причине «lack of general interest»

20. Rizzolatti, G., Fadiga, L., Gallese, V. and Fogassi, L. "Premotor cortex and the recognition of motor actions" p 131-141 in Cognitive Brain Research, No. 3, 1996  (Риззолати и др. Премоторный кортекс и узнавание двигательных действий)
Резюме: В зоне F5 премоторного кортекса обезьяны имеются нейроны, которые активизируются в двух случаях: когда обезьяна совершает действие и когда она наблюдает за подобным действием у другой обезьяны, или у экспериментатора. Мы описываем здесь некоторые из этих зеркальны нейронов   и предполагаем, что их активность отражает наблюдаемое действие.  Мы установили кроме того, что это представление движения есть основа для понимания движения. Наконец,  некоторых последние данные показывают, что у человека двигательная активность вызывает активность задней части нижней лобной извилины.  Мы полагаем, что развитие боковой вербальной коммуникационной  системы у человека произоло от более древней коммуникационной системы, основанной на узнавании жестов рук и выражений лица.