ИСТИНА

Ежегодно в мире публикуется более 200 тысяч нейронаучных статей, их общее число превысило несколько миллионов. В отсутствии стрежневых принципов этот конгломерат данных рискует захлестнуть нейронауку, отодвигая достижение её исконной цели. Выходом из этого положения может стать синтез разрозненных фактов и теорий, пусть даже еще неполных и выходящих за пределы профессиональной специализации отдельного ученого. В итоге такой работы должна быть создана теория единой психофизиологической реальности, о существовании которой писали еще Г. Спенсер, И.М. Сеченов, И.П. Павлов, В.М. Бехтерев, И.С. Бериташвили, Л.С. Выготский, П.К. Анохин, А.Р. Лурия и другие ученые, и которая обнаруживает себя в исследовании то с субъективной, то с объективной стороны.

Подготовка обзорной статьи, целью которой является критический обзор современных теорий нервной организации и функционирования данной системы. Центральный вопрос, который будет нас интересовать в этом анализе – можно ли, несмотря на многочисленные различия между нервными системами разных видов, обнаружить некий универсальный принцип, лежащий в основе организации когнитивных функций?

Автор работы в течение многих лет проводит экспериментальные исследования системных, клеточных и молекулярных механизмов высшей нервной деятельности, прежде всего памяти, процессов вовлечения различных структур мозга в обучение, формирование и извлечение долговременной памяти. Эти исследования выполняются на разных видах животных (мыши, цыплята) в различных моделях обучения: сенсорная стимуляция, выработка условно-рефлекторного замирания, выработка пассивного избегания, обучение в водном лабиринте Морриса и др. Для исследования вовлечения нейронов различных структур мозга в формирование ассоциативной памяти коллективом под научным руководством автора успешно используется метод молекулярного картирования экспрессии немедленных ранних генов (arc, c-fos, zif/268) и других маркеров биохимической активности клеток. Для этого применяются различные методики иммуногистохимического окрашивания с использованием ферментативных или флуоресцентных меток. Кроме того, лабораторией автора успешно используется методика цитогенетического флуоресцентного выявления мРНК немедленных ранних генов arc и с-fos – catFISH, разработан оригинальных протокол проведения catFISH на мРНК белка с-fos, а также различные методы выявления мРНК ранних генов. С использованием данного метода было показано, что в последовательные выполнения одной и той же когнитивной задачи преимущественно вовлекаются одни и те же нейроны, тогда как в случае выполнения различных задач, активируются две преимущественно не пересекающиеся популяции нейронов. Также в коллективе автора успешно применяется метод двухфазного мечения двух когнитивно-индексированных популяций нейронов с помощью Cre-зависимого генетического захвата активных нейронных сетей.

Статья будет состоять из трех частей. В первой части будут сформулированы минимальные требования к теориям высших функций мозга. Во второй части работы мы разберем основные современные теории высших функций мозга. В третьем разделе мы предложим теорию нейронных гиперсетей (ТНГС), эксплицитно ориентированную на решение всех названных вопросов. Ее основная идея состоит в том, что когнитом представляет собой нейронную гиперсеть, вершинами в которой являются группы нейронов, кодирующие элементы опыта соотношений целого организма со средой, а ребра образуют нейроны, входящие более чем в одну их таких когнитивных групп и связывающие их. Будет разобрано как данная теория предусматривает базовые условия для филогенетического и онтогенетического возникновения сознания. Будет также описано как она продолжает идеи системных теорий высших функций мозга - теории функциональных систем П.К. Анохина и системно-эволюционной теории В.Б. Швыркова. Мы проведем сравнительный анализ ТНГС и перечисленных ранее теорий и покажем, как ТНГС выводит ряд механизмов, постулируемых в других теориях, а также заполняет "провалы объяснений" в этих теориях. В заключении будет разобран ряд объяснений и предсказаний, вытекающих из данной теории, и открывающих возможность ее экспериментальной проверки