14 декабря 2016 г.

Джеймс Шуровьески. Мудрость Толпы

James Surowiecki. The Wisdom of Crowds.

Нахожу немного забавным то, что книгу американского журналиста Джеймса Шуровьески “Мудрость Толпы” я начал читать за сутки до того как в США победил на выборах Трамп. Основная мысль которую пытается донести автор, что если для решения некоторого вопроса собрать большую группу произвольных людей (“толпу”), а отнюдь не одного или нескольких признанных экспертов, то решение выведенное из усредненного мнения участников этой произвольной группы часто окажется точнее и разумнее чем экспертные оценки. По мнению автора такое явление “мудрости толпы” будет происходить если собранная группа будет обладать рядом свойств - независимостью формирования суждений, разнородностью людей и специфичностью (частностью, локальностью) знаний отдельных представителей о проблеме.

В книге приводится ряд примеров где такая якобы мудрость группы людей генерирует якобы лучшие решения для трёх типов проблем. Когнитивные проблемы - типичные задачи в которых нужно найти ответ или предсказать исход события. Проблемы координации - проблемы совместного и продуктивного поведения пассажиров, автомобилей, продавцов и покупателей. И проблемы взаимодействия - как заставить группу людей действовать сообща когда каждый в отдельности не хочет этого - плата налогов, вопросы экологии, договоренности о зарплате.

Основное обоснование идеи книжки содержится в гипотезе автора, что если группа достаточно велика, участники независимы, разнородны и обладают локальностью знаний, то все систематические ошибки выводов отдельных людей, какими бы они профанами или экспертами не были, взаимно скомпенсируются при усреднении и выведении результирующего решения.

В принципе вот я вам и уже и пересказал почти полностью идейную часть книги. Да, там есть много примеров из разных сфер жизни - от ставок на случайные события, до пробок, фондовых рынков и моделей управления компаниями, но… книга в целом мне не понравилась. Почему? В ней почти напрочь отсутствует конкретика. Все гипотезы высказаны таким же обобщённым языком как я описал выше в этом тексте, не детальнее чем. Все примеры описаны максимально качественно, а не количественно, и даже если и встречаются отдельные числовые меры явлений, то все равно имхо на уровне обобщённых гипотез. Эта книга написана максимально лояльным и компромиссным таким себе “стилем журналиста” - то есть когда всё отлично и легко читается, стилически прекрасно выстроено, но при этом имхо пусто. Да, книга даёт пищу для размышлений описанием некоторых примеров - как например для прогнозирования в некоторых сферах успешно использовали искусственные рынки с ценными бумагами или ставками - но при этом ты не можешь сделать ни единого вывода или обобщения в какой-то даже узкой сфере с достаточной степенью уверенности. Рядом с каждым примером на несколько абзацев подкрепляющим какую-либо точку зрения, в этой книге соседствует пример её в таком же стиле опровергающий. При этом автор совершенно не утруждает себя сравнением правдоподобия и рамок применимости различных примеров и гипотез. Это наверное замечательно для интервью или обзорных статей, но совершенно имхо бесполезно для анализа или углубления понимания в чем-то. Эта книга определённо расширила мой кругозор в плане различных явлений и подходов в то или иное время применявшихся в мире для решения различных проблем - от прогнозирования до управления, мне действительно есть над чем подумать… Но книга абсолютно не добавила ни капли ясности в моё понимание этих проблем и их решений, кроме интереса что-либо попробовать или почитать еще. Несмотря на восторженные отзывы и большие тиражи, приходится констатировать что на текущий момент я книгу принципиально не понял и она видимо для людей другого склада ума или восприятия.

1 декабря 2016 г.

Революція Гідності. Початок.

Багато людей цими днями знову щось згадують… Для мене фейл з підписанням угоди з ЄС та початок ЄвроМайдану був лише остаточним підтвердженням моєї на той час впевненності, що “пора з цієї країни валить подалі” - під цю тезу я тоді орієнтував і планував своє життя на наступні пару років. Наприкинці листопаду 2013 я перебував в Кореї та кожного дня перевіряв як там ця невеличка купка людей серед яких були друзі… Ми ліниво коротенько чатились, по великому рахунку всі розуміли що “жопа”, треба щось робити, але ніхто не бачив особливої перспективи. Все тихенько йшло до того, що воно затухне і закінчиться нічим. В такій впевненності 29 листопада я сів у літак до України. 30 листопада, втомлений, не вмикаючи інет, я сів в таксі з Борисполя… В таксиста було увімкнено радіо по якому почався випуск новин і сказали що “вночі було побито Беркутом”, “що люди розбігалися” і таке інше. Я нічого толком не зрозумів, але з тональності та тексту було ясно, що це не звичайне побиття. Приїхавши додому я подивився відео, прийняв душ та пішов на Михайлівську площу. Там зустрівся з друзями, ми погуляли, подивилися на людей, подивилися на ініціативи створення загонів Самооборони… Стало сумно. Тому що людей було порівняно багато - але у більшості це було проявом співчуття, а не протестом чи рішучістю. І в цілому було ясно, що нічим воно не закінчиться. Ввечері списався з багатьма знайомими та вирішили наступного дня піти на мітінг-ходу.

1 грудня коли прийшов на метро Університет стало одразу зрозуміло, що починається нова історія. Яка вона буде - це було невідомо. Але те, що людей зібралося в центрі Києві було більше ніж на Помаранчовій революції стало ясно вже на підходах до Хрещатика. Мєнти або тікали, або сором’язливо жались до стовбів та під’їздів. Всі люди були трохи злі, збурені та абсолютно не знали що робити. Опозиційні політики теж були трохи в шоці та зовсім не готові до такої кількості людей - всі гучномовці були низкої потужності, не були розраховані, та по великому рахунку майже нічого чутно від політиків не було. Люди йшли самі. Протестувати проти насильства. Люди дійсно вийшли за гідність. Потім вже були різни виступи і заварухи, частину з яких я б назвав спровокованими, з різним контигентом людей... але відвертість отого дня коли пів Києва - від студентів до бабусь із дідусями - вийшло просто заради нагадування про існування людської гідності я не хочу забувати ніколи. Це не було повторенням Помаранчевої - більш-менш керованої політиками… Це було дійсно відвертим масовим поривом від киян яким набридло.

На Майдані стало скучно - політики таки знайшли гучномовці та завели свої “серенади”. Ми пішли на Банкову. Постояли-погуляли там, подивилися на Корчинського, на трактор, на Порошенка, на людей з ціпками. Подихали сльозогінним. Я там стояв, та більшість незнайомих людей навколо мене - ми зовсім не знали що робити, але просто хотілося щоб знахабніла влада відчула наше існування. Стояли і розмовляли, що “треба стояти”, щоб “показати що ми є”. За виключенням пари десятків людей котрі були підготовлені - всі інші були неозброєні, без нічого, просто з бажанням “стояти”. Потім почули призиви з Майдану та у новинах що “на Банковій одні радикали”, що “не ходіть туди, бо там суцільні націоналісти”, що “спражні люди мирно стоять на Майдані, а там...”. Оцей когнітивний дисонанс, коли читаєш в офіційних новинах та навіть від опозиційних політиків якийсь м’яко кажучи дивний опис подій в яких знаходишся просто зараз - воно потім ще неодноразово з’являлося, таке собі відчуття огиди. Окрім переднього краю 2-3 десятків активних чуваків з петардами та ціпками - усією вулицею стояли спокійні врівноважені люди, різних вікових категорій, хлопці та дівчата, мужики та жінки.

Ми погуляли навколо, та знову повернулись на Банкову. Вже був вечір. Друзі вирішили ще раз сходити на Хрещатик - подивитися шо там. Я на трохи залишився. Почався розгон людей Беркутом. В цілому, порівняно з багатьма іншими, мені дуже-дуже повезло. Я дуже вдячний хлопцям на Інститутській, що трохи сгрупувалися та почали жбурляти все шо попало в Беркут та трохи їх цим притримали, та змусили теж відступити та сгрупуватися. Якби не це, мабуть мені б пощастило значно менше. Дуже вдячний всім друзям після.

Ввечері, та на наступний день я ще трохи намагався осмислити те, що відбулося. Але разом з цим вже тоді з’явилася рішучість та різкість. Після побаченого там на власні очі мені самому стало зрозуміло, що я залишуся в протесті до повного розв’язку “ситуації”. Ще було страшно, ще було зовсім незрозуміло шо робити, але внутрішнє рішення було прийнято. І або в нас буде повна полійцейська держава та совок і всі це зрозуміють та я тоді вже звалю з країни, або ця влада щось має кардинально змінити у своїй суті.

Потім багато чого ще було. Зараз в країні реформи. Той хто каже “нічого не змінилося. нічого не відбувається” - то сліпа людина. Мене дуже не задовольняє швидкість реформ, мене дуже не задовольняє їх певна вибірковість, безсистемність. Але якщо мене спитаюсь навіщо оце все було і є, скажуть згадати щось приємне з Майдану, то відповіддю буде ота величезна купа відвертих людей, що вдень 1 грудня 2013 року вийшла на мирний протест за гідність. Тоді сама можливість проявляти себе людиною в цій державі могла зникнути. Зараз ця можливість є. І можливостей почувати себе гідно в цій країні стає все більше. Дуже надіюся що це не зупиниться. Хочеться вірити, що це вже незворотній процес.

31 октября 2016 г.

Даниэл Канеман. Думай медленно… решай быстро

Daniel Kahneman. Thinking, Fast and Slow.

“Если вы можете в этом году прочитать лишь одну книгу - читайте эту!” - именно такой отзыв оставлен обозревателем одного из крупных газетных изданий Канады. Эта фраза мне показалась слишком выпяченной и рекламной когда я брался за чтение книги Даниэля Канемана “Думай медленно… решай быстро”, но теперь, после прочтения, я готов ее рекомендовать всем примерно в таком же стиле.

Даниэл Канеман - это психолог, получивший Нобелевскую премию по экономике за “внедрение идей из психологических исследований в экономическую науку, в особенности в контексте формирования людьми оценочных суждений и принятия решений в условиях неопределенности”.

Но книга “Думай медленно… Решай быстро” совсем не про экономику. Она про людей. Про то как люди на самом деле оценивают реальность, формируют суждения и мнения, как они принимают решения. Канеман проанализировал данные о массе различных поведенческих экспериментов проведенных как его группой так и психологами по всему миру с целью выяснить как на самом деле люди ведут себя. Выяснилось, что мозг людей отнюдь не рационален в принятии решений и оценке ситуаций, он часто действует по некоторым внутренним полуавтоматическим схемам, видимо заложенным эволюцией для наиболее лучшей приспособленности и решения задач выживания всего вида в среднем. Как оказалось, есть масса различных ситуаций когда решения людей не объективны, неразумны, нерациональны и это иногда даже не может быть исправлено тренировкой или образованием или осознанным желанием действовать рационально… выявлено ряд систематических ошибок мышления, которые по видимому являются просто нашей биологической особенностью. Мы такие как мы есть, а какие именно - книга дает обширную почву для размышлений на эту тему.

Есть ситуации когда решения большинства людей зависят от порядка в котором им подается информация, от совершенно не имеющей отношения к вопросу цифры или слова которые они случайно увидели за пару минут до этого. Когда люди идут на риск, а когда стараются поступать в соответствии с “лучше синица в руках…”? Как мышление даже людей натренированных математике и статистике в некоторых ситуациях успешно игнорирует факты и подвержено ошибкам? Как мы все часто отвечаем не на заданные вопросы, а на выдуманные, просто потому что нам думать о другом легче или нас интересует другая тема? В зависимости от каких факторов люди чувствуют себя счастливыми, а в зависимости от чего - довольны своей жизнью (это два совершенно разных вопроса и ответа)?

Вот, кстати, для затравки, рассказ Канемана про разные виды счастья на конференции TED.

Итак, мышление людей имеет устойчивые особенности, которые приводят в ряде ситуаций к ошибкам оценок и принятия решений. Про это полезно знать и пытаться лучше понимать себя. Это можно использовать (и используется) в корыстных целях, склоняя людей к тем или иным решениям. И это наконец можно использовать на уровне управления, обеспечивая более честную среду для принятия решений людьми или просто подталкивая людей к рациональным решениям… Советники по поведенческой экономике и психологии уже внедрены в правительствах США, Великобритании, Южной Кореи… В США уже есть примеры изменений в законодательстве запрещающие некоторые манипуляции людьми в коммерческой среде, основанные на ошибках мышления из исследований Канемана и других психологов.

Эта книга может дать пищу для размышлений на массу почти бытовых ситуаций, может дать некую удобную терминологию для разговоров на тему и может крайне стимулировать интерес к мозгу и особенностям человеческого мышления в целом. В общем, крайне рекомендую.

10 октября 2016 г.

Бесполезность тренажёров мозга

На сегодняшний день рынок различных тренажёров мозга - digital brain health market - учебных, лечебных и игровых программ, оценивается в более 1 млрд долларов. Создатели подобного рода программ часто утверждают, что регулярные тренировки с их помощью способствуют общему развитию интеллекта и когнитивных способностей. Свежее исследование, опубликованное в октябре 2016 года в журнале Psychological Science in the Public Interest, даёт веские основания полагать что это неправда. Что большинство тренажёров мозга по всей видимости развивают лишь способность успешно проходить эти самые тренажёры, а на интеллект в целом и на успешность в других задачах или сферах деятельности не влияют.

Тренажёры мозга как правило базируются на гипотезе, что тренируя некие навыки на одних задачах, полученное развитие мозга даст эффект при решении других задач - или более сложных или из другой сферы деятельности. То есть, например, что тренировка запоминания синтетических картинок улучшит запоминание стихов или жизненных ситуаций, улучшит память “в целом”. Или например, что игра в шахматы значительным образом развивает мозг и развивает стратегические и управленческие навыки. Или например, что тренировка счёта по разным методикам улучшит аналитическое мышление или способность к восприятию абстракций.

Авторы опубликованного мета-исследования проанализировали около полутора сотен научных работ по теме и сделали вывод что на сегодняшний день отсутствуют данные о связи между синтетической тренировкой мозга различными методиками и общим уровнем интеллекта и когнитивных способностей.

Таким образом, по всей видимости все развиващие или лечебные специфичные методики тренировки мозга не сильно влияют на способности в целом, и на сегодняшний не существует рациональной причины уделять им много времени с ожиданием какого-либо широкого эффекта.

Забавно, что на самом деле существует выявленная взаимосвязь между результатами тестов интеллекта (например “Raven's Progressive Matrices”) и реальной успешностью людей в жизни. То есть умный человек как правило хорошо решает тесты и головоломки. После чего, видимо, многие люди сделали типичную ошибку “correlation is causation” - ошибочно посчитали что если специально тренировать успешно решать тесты и головоломки, то таким образом мы получим умных людей. Это неявное предположение, из-за которого наверное и возник этот миллиардный рынок, оказалось ошибочным. Видимо, это и приводит сейчас к противоречивым отношениям к головоломкам при приёме на работу - появляется все больше людей которые специально натренированы на их решение, и поэтому для них такого рода проверка не позволяет сделать вывод об уровне общего развития и адекватно предсказать успешность, хотя для людей которые специально этому не тренировались - это действительно индикатор.

  1. Do “Brain-Training” Programs Work?
  2. Market Intelligence: Digital Platforms for Brain Training and Cognitive Assessment

29 августа 2016 г.

4х40 - Збірка завдань з математики для дітей

Книга 4х40. Обложка

Збірка завдань з математики для дітей молодших класів від мене та Valentyna Merzhyievska. У книгу зібрані завдання, які пропонувалися дітям протягом навчання у проекті БеркоШко з 1 по 4 клас (2011–2014).

Книжечка є вільно та безкоштовно розповсюджуваною - завантажуйте, використовуйте, займатеся з дітьми. Якщо вам більш до вподоби паперова версія, будь-ласка, придбайте її через наш сайт - цим ви висловите матеріальну вдячність авторам.

Подяка за участь у роботі над цим виданням Yulia Ponomariova та Valeria Kutz.

12 августа 2016 г.

Освіта: прагнення та очікування батьків

Батькам слід вчитися краще узгоджувати свої прагнення щодо освіти власних дітей зі своїми реальними очікуваннями від їх освітніх досягнень. Для розвитку дітей надзвичайно корисно прагнути їхніх досягнень і ставити перед ними цілі, але важливо не вимагати аж занадто багато, більше ніж діти реально можуть досягти. Очевидне твердження, так? Мені завжди подобається коли досліджують нібито очевидні речі і або спростовують їх, або, як в цьому випадку, підтверджують та надають виважене і точне (наукове) підгрунтя.

Саме вимірюванню впливу прагнень та очікувань батьків на успішність дітей в математиці присвячено свіже дослідження Don't Aim Too High for Your Kids: Parental Overaspiration Undermines Students' Learning in Mathematics (за посиланням анотація, повний текст статті легко гуглиться).

Останні десятиріччя було проведено ряд досліджень які виявили взаємозв'язок між успішністю дітей в освіті та прагненнями їхніх батьків - у сім'ях де батьки прагнули та очікували від дітей кращих результатів діти краще навчалися. У Великобританії наприклад, як наслідок, зробили цілу інформаційну программу серед населення щоб батьки більше мотивували своїх дітей на досягнення. Але всі ці дослідження мали ті чи інші недоліки: 1) не розглядали зміну успішності дітей у часі в залежності від ставлення батьків; 2) не розрізняли відношення прагнення та очікування; 3) аналізували на малих даних, на малих статистично малих кількостях дітей. Імовірно, це перше дослідження позбавлене цих недоліків.

Группа науковців проаналізувала дані по більш ніж 3500 дітей, еволюції їх математичних досягнень з 5 по 10 клас в школах Німеччини (також потім повторили аналіз для групи дітей в США). Окрім тестів з математики для дітей та тестів на когнітивні здібності, проводили регулярне опитування їх батьків - пропонували поставити дві оцінки. Перша оцінка пов’язана з твердженням “Ми хочемо щоб наш син (донька) отримав таку оцінку” та вимірює прагнення (aspiration) батьків щодо успішності дитини. Друга оцінка відповідає на “Ми віримо що наш син (дочка) може отримати таку оцінку” - це є виміром очікування (expectation) батьків щодо успішності своєї дитини.

Що виявили?

1. Існує залежність між підвищенням прагнень батьків та майбутнім підвищенням успішності дитини. Хотіти від дітей успішності та ставити дітям цілі - це покращує досягнення дітей. Взаємозв’язок між прагнення батьків і успішністю дітей працює в обидва боки у часі. Батьки прагнуть і діти потім покращують результати. І навпаки, якщо діти покращують результати, то часто батьки починають прагнути більшого))

АЛЕ

2. Різниця між прагнення батьків та їх реальними очікуваннями має негативний вплив на подальшу успішність дітей. Ситуація коли батьки “хочуть” від дитини більше ніж “очікують” статистично значимо призводить до погіршення успішності.

Також виявили цікавий факт, що більш негативний ефект такі завищені прагнення призводять у дітей з більш елітних шкіл, де середовище і так більш конкурентне та з високими вимогами. А у школах більш низького рівня освіти і вимог це негативне явище не так виражене.

Тож бажайте своїм дітям досягнень, плекайте своє прагнення щоб діти були успішними, але оцінюйте його реалістично, узгоджуйте з можливостями дитини в даний момент.

14 июня 2016 г.

Роберт Чалдіні. Психологія впливу

Robert B. Cialdini. Influence: The Psychology of Persuasion.

Прочитав "Психологію впливу" Роберта Чалдіні. У повсякденному житті люди, як і будь-які тварини, часто приймають рішення "на автоматі", не особливо задумуючись чи аналізуючи всі фактори і ретельно виділяючи важливі фактори від сторонніх. У тваринах це інколи доходить до повного автоматизму - як от реакція індички лише на певний звук викликає в неї поведінку матері. У людей це трошки складніше, але все одно за декілька десятків років різних дослідів і поведінкових експериментів накопичилося чимало інформації як певні зовнішні фактори майже автоматично змушують людей зсувати їхню точку зору, вподобання чи прийняття рішення в той чи інший бік. Зазвичай така автоматичність добре працює у більшості побутових випадках, але у сучасному світі ці особливості психіки людей почали використувати заради впливу. Чи хочуть продавці змусити більше людей купити певний товар, чи хоче хтось нам сподобатись, чи телевізійні редактори хочуть викликати певні емоції у аудиторії, чи навіть китаці успішно змінювали світосприйняття у полонених американців викликаючи в них добре відношення до комунізму і засудження своєї власної країни за допомогою певних простих методик.

Книжка розглядає шість особливостей поведінки людей при прийнятті рішень, на думку автора вони є основними засобами впливу на людей що використовуються в сучасному світі: 1) правило взаємного обміну - нав'язуючи подарунок ми змушуємо людину відчувати зобов'язання; 2) тяга людей діяти послідовно і не змінювати своїх рішень, навіть якщо це нераціонально; 3) соціальний доказ - люди звикли вважати правильною поведінку більшості; 4) вподоба - люди що нам подобаються мають більший вплив на наші рішення; 5) вплив авторитету - важко опиратися впливу людей що бачаться авторитетними; 6) дефіцит - люди часто нездатні приймати раціональні рішення в умовах жорстких обмежень або конкуренції.

Мені книжка здалася цінною, її зміст мені вважається цінним для ознайомлення для будь-якої людини сучасного світу. Але є і певні недоліки. Імхо вона написана в занадто популярному стилі, автор явно пожертвував точністю і виваженістю формулювань заради легкості і доступності тексту для широкої аудиторії... Або просто у психологів так прийнято) Там доволі часто зустрічаються категоричні висновки щодо глибинних мотивів поведінки або якісь рекомендації у чітких формулюваннях, коли імхо на це немає підстав... Декілька разів мені здалося що я зловив автора на логічних помилках типу заміщення простої схожесті явищ причинно-наслідковим зв'язком... Особисто мені здається що книжку не варто занадто серьозно сприймати у якості чіткої рекомендації к діям, у якості інструкції. Але цілком однозначно книжка є вартою уваги, перш за все описом багатьох прикладів, поведінкових експериментів і досліджень - оце на мій погляд дійсно цінно знати про світ в якому живеш і про людей з якими живеш. Набір прийомів і експериментів що описані в книжці корисно тримати в голові - мені здається це може допомогти приймати рішення і вести себе більш раціонально і мудро.

26 мая 2016 г.

Стивен Строгац. Удовольствие от Х

Steven Strogatz. The Joy of X: A Guided Tour of Math, from One to Infinity.

Якщо метою Стівена Строгаца при написанні книжки "Удовольствие от Х" було зацікавити пересічного читача математикою, то на мій погляд він блискуче впорався із завданням. Від наочного розуміння арифметичних законів - те що вчать у 1-2 класах звичайної школи, до уявлення про найкоротші траекторії польоту літаків на земній кулі, прикладів імовірностей і статистики і до глюків із поняттям нескінченності - теми які в нас в школах чомусь майже не чіпають. По кожній з тем надзвичайно вдало підібрані приклади застосування і математика стає такою як вона має бути - не сухою надуманною формальною системою, а інструментом прозріння в прикладних життєвих ситуаціях.

І хоча особисто я, як людина з фіз-мат освітою, з точки зору чисто математики нічого нового не дізнався, хіба що за виключенням застосування груп до виведення правила як перевертати матрац ;), але мені як вчителю було дуже цікаво і повчально слідкувати за думкою автора і його прикладами на ту чи іншу тему. Подібні книжки імхо мають бути настольними "бібліями" для шкільних вчителів математики від 1 по останній класи, щоб знати як показувати красу предмету дітям і зацікавлювати їх у предметі. Також дуже цінним є те, що по кожній з тем у примітках до основного тексту наведено цілу купу посилань для поглибленого вивчення як самого предмету так і подальшого науково-популярного зацікавлення.

23 мая 2016 г.

Стивен Вайнберг. Объясняя мир: Истоки современной науки

Steven Weinberg. To Explain the World: The Discovery of Modern Science.

Книгу "Объясняя мир: Истоки современной науки" на мій погляд треба прочитати кожній людині що бажає зрозуміти науковий погляд на світ і як він виник. Книга пропонує опис історичного періоду від перших геометричних відкриттів древніх греків і до виникнення сучасної науки у часи Ньютона. Так, з дуже багатьох позицій некоректно казати про існування науки до Ньютона. Опис Стівена Вайнберга мені видався дуже цінним в першу чергу своєю надзвичайною виваженістю, відсутністю будь-якого захоплення авторитетами та історичними постатями чим імхо явно страждають більшість підручників, університетьских курсів і просто істориків, філософів та людей інших професій. Добре продемонстрована недолугість та певна примітивність думок, поглядів на світ і методів його пізнання людей античності і середньовіччя порівняно із сучасністю. І це тільки підкреслює який важкий ментальний шлях пройшло суспільство через багато поколінь щоб придумати сучасний метод пізнання. Так історично склалося, що наука виникла на перетині фізики, математики і астрономії і саме тому більша частина книжки ілюструє еволюцію думок людей саме на цих прикладах. В інші сфери нашого життя наука прийшла пізніше... Як наприклад в біологію, повільно, після Дарвіна і повністю лише з генетикою... Чи в медицину - лише мабуть ближче до середини ХХ сторіччя. Але сам (науковий) метод пізнання світу не залежить від сфери застосувань, виник з теорією гравітації Ньютона і книга дає непогане уявлення про нього. В цілому дуже легко читається, за виключенням хіба що невеличких детальних пояснень древніх астрономічних моделей, всі технічні деталі і формули для зацікавлених винесені в окремий розділ в кінці книги. В общєм, дуже рекомендую. На мій погляд, саме подібними до таких книжок мають бути шкільні чи університетські підручники з історії.

10 мая 2016 г.

Ешлі Венс. Ілон Маск: Tesla, SpaceX і шлях у фантастичне майбутнє

Ashlee Vance. Elon Musk: Tesla, SpaceX, and the Quest for a Fantastic Future.

Життєписи людей з цікавим життям, людей котрі чимало чого досягли у певних сферах завжди приваблюють людей. Багато людей шукають в таких історіях рецепти успіху для себе, чи навіть пробують наслідувати манери поведінки... Інколи таке наслідування дійсно розбудовує особистість, а інколи нагадує комічний міні-карго-культ з однієї особи. Я прочитав декілька таких історій - від Нобелєвських лауреатів до успішних підприємців накшалт засновників Гугла. Книжка про Ілона Маска яку я дочитав днями як раз одна з таких - про одного з найуспішніших підприємців сучасності, ключової фігури в PayPal, Tesla Motors, SolarCity, засновника SpaceX. Особисто я з таких книг не намагаюсь отримати якісь життєві рецепти, це для мене скоріше джерело доброго настрою, натхнення та джерело віри в людей і в людство в цілому. Історія Ілона Маска як раз з таких. Просто приємно знати що є люди, котрі незважаючи на інколи доволі суворі життєві випробування, незважаючи на відсутність віри в них з боку суспільства, незважаючи на можливість піти "простішими" шляхами... незважаючи різну на купу обставин не тільки не втрачали тверезості мислення, а й прокладали нові, свої власні шляхи, ставали новаторами в своїх сферах. Звичайно, з кожною такою історією я намагаюсь робити висновки, аналізувати, визначати що є спільного в тих людях та історіях їх успіху... Важко сказати. Вони всі такі різні) Хіба що уважність до світу, прагнення до пізнання і до прийняття зважених рішень, що базуються не на примхах чи сиюминутних настроях чи навіть дружніх відносинах чи близьких стосунках, а на ретельному вивченню обставин і ситуацій. Постійне прагнення ясності і тверезості думок + жива уява і мрійність - це мабуть єдине що дійсно об'єднує таких людей. І мабуть це таки дійсно добрі риси для тих, кто робить и продовжує робити наш світ кращим.

19 февраля 2016 г.

2 роки тому

Згадуючи себе два роки тому, здається я був у стані коли в мені майже не залишилось емоцій. Всі відчуття і переживання - вони були запхані десь глибоко, зав'язані у вузол і відкладені "на кращі часи". Так, я нервував, час від часу матюкався, час від часу списувався зі знайомими короткими "ти де?", "все ок?". Побут, робота, спілкування, переживання, страх - все відступило на другий план, залишилось лише дві речі. Першою була така собі практична доцільність дій - весь мозок був спрямований на вирішення лише одного питання "яким чином я можу бути максимально корисним в ситуації, що склалася?". Поки були гроші - з друзями постійно мотався на Майдан і з Майдану з припасами, продуктами, ліками... Пройшовся по передовій серед шин, сльозогінного і світлошумових, по роздавав усім, попитав що ще потрібно і вперед, на нове коло. В магазинах майже бігом, просто скидуючи з полиць по охапці - потім на кассі коротке запитання з когось з черги "Це туди? Я правильно розумію?", мій стверджувальний кивок голови і вже всі що стояли біля каси просто мовчки, без зайвих запитань, клали мені гроші, хто скільки... Потім коли власні гроші стали закінчуватись - стали возити поранених. Все в якомусь стані найвищої концентрації і напруги. З невеличкими перервами на сон і їжу... Друга річ котра в мені чи залишилась чи з'явилася - була лють. Ніколи в житті ні до ні після не відчував нічого подібного. Лють до ситуації і до групи людей які мали повноваження в країні і сприяли і провокували загостренню насильства штовхаючи увесь мій світ у якусь прірву. Це моя країна, це моє місто, я тут народився, я тут виріс - і його центр зараз у вогні, а навколо центру не можна пройти спокійно - скрізь лазать групи бандитів із ціпками і битами. Людей вбивають за переконання і прагнення кращого життя. Мене тоді наповнювала лють. Вже потім, після всіх подій, мені стало страшно від усвідомлення, що в принципі в той період я мабуть був здатен на дуже недобрі речі.

Вже через декілька днів після того як Янук втік мене попустило. Нахлинули почуття, страх за себе, розмови із друзями, переживання за інших, жаль за загиблими і пораненими... Я багато разів прокручував в голові події тих днів - і як нам пропонували возити трупи, і як ми протаскували поранених, як обладнали приборами і ліками медгоспіталь розгорнутий в КМДА, як я на роботі зранку дізнався трохи із затримкою через мітінг і обговорення, що почалися розстріли і третина офісу майже одночасно просто встала, одягнулась, частина натягнула каски і пішли в центр. Як мене друзі трохи втримували своїми смс-ками і розмовами, що я якимось чудом не побіг у саму заваруху, а приніс ліки до лікарні. Як я прибіг після розстрілів до медиків біля консерваторії - і вони, після чергової операції, у халатах, скривавлених з голови до ніг, щиро дякували за знеболювальне, тому що в них на Майдані як раз в той момент залишилась лише одна ампула... Я за ці два роки це потім багато разів згадував і час від часу згадую, і кожен раз в мене самі собою стають мокрими очі - пройшло вже два роки, але поки що я не можу нічого з цим вдіяти.

Єдине чого хочеться - щоб українське суспільство не змарнувало той шанс, шанс щоб був даний життям, здоров'ям, психікою, грошима, часом всіх тих простих людей, що мерзли зимою 2014 року в центрі Києва.

17 февраля 2016 г.

Мозг - инструкция по правильному использованию

В анонсе этой лекции было задекларировано ни много ни мало, а “чёткий план, как сделать свою жизнь и жизнь окружающих здоровой и полноценной”. Это, на мой взгляд, оказалось довольно сильным преувеличением - услышанное не сложилось у меня в голове в какой-либо “план”. Но, тем не менее, лекция оказалась не только приятной и слушалась с удовольствием - за что отдельное спасибо лекторам, но и довольно богатой на ряд фактов о работе нашего мозга, которые можно обдумывать и принимать во внимание в повседневной жизни - по отношению к себе, анализируя поведение окружающих, при воспитании детей. Что же такого полезного известно учёным о мозге? Какими знаниями о мозге желательно обладать каждому образованному человеку?

Люди - это всего лишь одни из представителей животного мира на этой планете. И наш мозг имеет немало общего с животными других видов. В чём мы похожи на других живых существ и чем отличаемся?

Крайне упрощённый, утрированный и на самом деле неверный взгляд на мозг, но тем не менее иногда используемый для иллюстрации взаимосвязи людей с животными, называется модель триединого мозга. Согласно этой модели удобно выделять в мозге три “слоя”:
  1. Рептилиевый мозг - занимается поддержкой жизненных процессов в организме - дыхание, сердце, ориентировочный рефлекс (рефлекс на новизну); постоянно активен; функциональность не зависит от эмоций и мыслей.
  2. Лимбическая система или мозг млекопитающих - набор участков мозга отвечающих за формирование эмоций, за базовые потребности (4F = fighting, feeding, fleeing, fucking) - драться, кушать, убегать от опасности, размножаться; за первичную обработку информации от органов чувств; за реакцию на стресс.
  3. Неокортекс (neocortex) или новая кора - наиболее развитая у человека часть коры головного мозга.
Рептилиевый мозг есть у всех позвоночных. Лимбическая система проявляется лучше у млекопитающих. А неокортекс развит лишь у высших приматов и лишь у человека занимает большую часть мозга.

Мозг постоянно меняется в результате нашего жизненного опыта. Во-первых меняется мощность контактов между нейронами (долговременная потенциация) - нужные для опыта контакты усиливаются, а неиспользуемые связи - ослабевают. Во-вторых нейроны подвержены изменениям на генетическом уровне - в течении жизни меняется экспрессия генов в клетках мозга, в результате формируются связи между нейронами, которые и наделяют нас различными умениями и навыками.

Навыки и умения


Как же приобретаются умения? К примеру навык катания на лыжах, или навыки счёта. Как правило, формирование любого навыка проходит через 3 этапа:
  1. Попытки. Человек пытается начать делать что-то новое. Активно задействуется префронтальная кора - анализ и обработка информации. Удачные и правильные попытки закрепляются выбросами дофамина.
  2. Повторы. Запоминание, играет роль таламус. Обострение чувств, появляется “ощущение тела” - если речь идёт о спортивных навыках. Большие энергозатраты.
  3. Автоматизация. Формирование нейронных структур в мозге для этого навыка. После того как подходящая нейронная структура построилась, то префронтальная кора уже особо не задействуется, а лишь играет роль выключателя. Человек способен выполнять навык (например, езда на велосипеде) уже не думая или думая о чем-либо другом.

Сколько же длится формирование навыка? Учёные говорят, что уже через 3 недели после начала попыток увеличивается количество рецепторов на нейронах и выбросов медиаторов (дофамина и др.). А через 2-3 месяца уже формируются и укрепляются готовые нейронные структуры. Таким образом, где-то за 70-80 дней в среднем человек может довести до автоматизма любой несложный навык, если будет регулярно заниматься повторениями и тренировкой. Вырабатывать привычки и не бросать занятие на полпути людям психологически намного легче в компании людей занятых тем же - например поэтому популярны спортивные клубы. Отвыкнуть от привычки или зависимости, то есть выработать навык её отсутствия, тоже можно за 2-3 месяца, и тоже большинству людей легче это делать не в одиночку.

Итак, приобрести привычку можно за пару месяцев, а сколько же времени нужно чтобы стать профессионалом в какой-то сфере деятельности? На этот счёт тоже есть приближённая оценка - 10 тысяч часов. Считается, что если человек достаточно настойчив (!) и посвятит оттачиванию мастерства в каком-то деле чистого времени порядка 10 тыс. часов, то, как правило, он станет профессионалом, одним из лучших в этой области.

Кстати, научно-обоснованной при формировании моторных навыков является так называемая визуализация. Визуализация - это когда вместо того, чтобы реально кататься на лыжах, человек пытается себе отчётливо представить свою езду на лыжах. Представить себе, что он видит в процессе спуска, что он чувствует, как он делает повороты, какие мышцы у него напрягаются, а какие расслабляются и т. д. Доказано, что при такой игре воображения, даже если человек спокойно сидит в своём кресле в тепле дома, то активируются такие же самые структуры мозга, как и при реальном катании. Более того, происходит фактическое их обучение и настройка, как и при реальном выполнении действия. Всё точно так же, только намного слабее чем в случае реального действия - на 25% мощности. На сегодняшний день это используется спортсменами в качестве таких себе ментальных тренировок. Также используется при реабилитации после различных травм, инсультов.

Память


Различают недекларативный и декларативный виды долгосрочной памяти. Недекларативная память - это во-первых набор наших навыков - процедурная память, и во-вторых память связанная с сильными эмоциями. Декларативная память - это наши осознаваемые знания, сознательный опыт. Отдельный отдел мозга - гиппокамп, отвечает за переход краткосрочных воспоминаний в долгосрочные. Декларативная память начинает формироваться начиная с 2-3 лет. Какое ваше первое воспоминание? Это и есть декларативная память.

Этапы запоминания:
  1. информация от органов чувств;
  2. кодирование - разложение информации на отдельные потоки (что? где? когда? ...);
  3. краткосрочное хранение;
  4. консолидация (переход из краткосрочной в долгосрочную);
  5. рабочая память + воспроизведение;
  6. долгосрочное хранение;
  7. забывание.

Кстати, каждый раз когда мы что-то вспоминаем память в некотором смысле немножко перезаписывается, постоянно меняется и подстраивается. Поэтому мы каждый раз вспоминаем уже немножко другое, новое воспоминание.

Как эффективно запоминать? Нужно стараться стимулировать процессы на этапах запоминания.

Можно воспринимать факты, образы или события как можно большей информацией от органов чувств. Зрительное восприятие, звуки, запахи, тактильные ощущения… Чем больше информации, тем больше шансов лучше запомнить.

Можно улучшать кодирование. Оно бывает: а) семантическим - примеры, ассоциации; б) фонематическим - рифма, созвучность; в) структурным - визуальная структура. Таким образом, чтобы лучше запомнить что-то нужно обратить внимание на визуальную структуру, на звучание, и подобрать примеры и ассоциации. Также известно что умеренная сложность улучшает кодирование и запоминание. То есть когда информация совсем лёгкая для восприятия - она слабо запоминается, когда совсем сложная - “ничего не понятно”, тоже слабо запоминается… А вот когда сложная, но не слишком - вот это в самый раз.

Консолидация, то есть переход воспоминаний из краткосрочной памяти в долгосрочную, в основном происходит во время нашего сна. Поэтому полноценный сон (8 часов) крайне важен. Более того, обнаружено, что консолидация активнее происходит ближе к утру, когда происходит более интенсивное чередование быстрой и медленной фаз сна. Поэтому и алкоголь, который блокирует фазу быстрого сна, и ряд медицинских препаратов которые искривляют фазы сна - плохо влияют на функции памяти.

Воспроизведение информации, то есть вспоминание, происходит лучше (на 10-20%) при наличии удачных контекстных стимулов - звуков, запахов, визуальных образов. Это известно как эффект Пруста. Это очень используется в маркетинге - чтобы повысить продажи потенциальных покупателей стимулируют чем угодно - и звуками, и картинкой, и запахами. Считается, что самый мощный стимулятор - это запах. Дело в том, что обонятельный нерв идёт сразу в кору мозга, минуя таламус. Информация от всех остальных органов наших чувств сначала поступает в таламус, где происходит первичная обработка, фильтрация, а потом уже частично формируется отклик мозга. Всеми остальными ощущениями в некотором смысле можно управлять, контроллировать эмоции от них. Запах же напрямую идёт через обонятельный нерв в миндалины, где непосредственно формируются эмоции.

Здоровье


Какие наиболее важные компоненты образа жизни для здорового мозга? Есть мнемоническое правило трёх “С”: сон, спорт и секс.

Сон. Известно, что во время сна активность мозга намного больше, чем просто в состоянии покоя когда не спишь. При этом активируются в основном те же группы нейронов что и в течении дня, перед сном. Мозг во сне продолжает активно обучаться и настраиваться. Недосып, даже небольшой - это вредно. По некоторым физиологическим параметрам недосыпание в течении 5 дней примерно эквивалентно отсутствию сна на протяжении 2 суток. Конечно, есть люди-жаворонки и люди-совы. Было бы здорово, чтобы условия труда и рабочие часы подстраивались под тип человека.

Спорт. Известно, что физическая активность повышает эффективность обучения. Механизм примерно такой. Физическая активность увеличивает кровоснабжение мозга, увеличивает синтез факторов роста нейронов и улучшает выработку дофамина и опиатов. Это приводит к уменьшению тревожности, улучшает настроение, поведение человека начинает быть больше направлено на поиск нового. Также верна концепция активного отдыха, смена видов деятельности - это тоже отдых.

Секс. Кортизол - это такой гормон связанный с уровнем стресса. Опыты на мышках показывают, что сразу после единоразового секса уровень кортизола растёт (стресс), но также выделяются факторы роста нейронов, стимулируется рост клеток гиппокампа - то есть память. При регулярном сексе - уровень кортизола нормализуется (стресса уже нет), но при этом для мозга всё по прежнему очень хорошо - нейроны растут, гиппокамп растёт, шипики на синапсах (память) - интенсивно растут. Также проводились опыты с людьми - снимали картинки мозга и меряли параметры во время оргазма. Оргазм - оказывается это очень хорошо. :) Все системы активируются, везде улучшается кровоснабжение. Выделяются дофамин (счастье, ожидание удовольствия) , серотонин (радость) и окситоцин (доверие, привязанность).

Развитие


Как развивается мозг на протяжении жизни человека? Что полезно знать и принимать во внимание при воспитании детей?

Необходимо знать, что есть так называемые окна развития - критические периоды в формировании мозга у детей. Если на протяжении некоторого периода не происходит определённой стимуляции мозга, то мозг деградирует (точнее не формируется) и уже не способен на выполнение некоторых функций в будущем. Например, ставили опыты над котятами - закрывали новорождённым один глаз на один месяц. После того как через месяц повязку снимали, то котёнок оставался слепым на один глаз - мозг уже не мог адаптироваться и восстановить зрение полностью - “поезд ушёл”. С людьми наиболее характерными примерами есть “дети Маугли” - дети, которые в силу обстоятельств некоторый период начального этапа жизни проводили без контактов с другими людьми, в окружении только животных. Ни у одного такого ребёнка Маугли не развились полноценно социальные функции после возвращения к людям, даже несмотря на то, что с ними много занимались.

Итак, на сегодняшний день про детей известно, что развитие их мозга состоит из таких этапов:
  1. Сенсорные функции. Первыми появляются тактильные ощущения. Вторым - слух. Потом - вкус, зрение и обоняние. Критичный период - первые 6 месяцев. К концу первого года жизни - считаются сформированными.
  2. Языковые функции. Критичен первый год жизни. Полностью формируются к 3-5 годам.
  3. Высшие когнитивные функции. Начинают развиваться под конец первого года жизни. Очень активное развитие происходит в периоде 4-6 лет. В целом более-менее формируются к 15-16 годам. Кстати, в период 2-4 года человек имеет наибольшее за свою жизнь количество синапсов в мозге. 

По мнению лекторов - одно из самых полезных занятий в детстве - это занятие музыкой. Очень много органов чувств задействуется, очень много зон мозга активируется. Начиная от слухового анализа, заканчивая смысловым анализом нотных текстов.

Кстати, на многих ресурсах по воспитанию детей муссируется тема создания для маленьких детей так называемой сенсорно-обогащённой среды. Действительно, учёные провели опыт на крысах. Крысы первой группы с момента рождения росли в одиночестве, каждая в пустой клетке. Крысы второй группы росли вместе с родителями, социально, большими группами, при этом в клетке была масса различных “игрушек”. У второй группы была выявлена намного большая плотность синапсов, больше выделялось серотонина, лучшая пространственная и оперативная память, меньшая тревожность и депрессия. О чём говорит этот опыт? Что есстественная социальная среда с возможностями разнообразно познавать мир для развития мозга животного намного лучше, чем исскуственное одиночество и однообразие мира вокруг. Однако лекторам неизвестно ни одного научного исследования по поводу того как именно формировать среду благоприятную для развития, к примеру детей. Все популярные материалы, что есть на эту тему в отношении воспитания детей не имеют научного обоснования. Поэтому просто решайте для своих детей сами.

В подростковом возрасте в мозге происходит важный процесс - обрезка лишних синапсов. Use it or loose it. (!) Все нейронные связи, что длительное время не задействуются - отмирают, как бы за ненадобностью. И наоборот - те связи, что задействуются, усиливаются. Поэтому в подростковом возрасте с одной стороны очень легко приобретать различные навыки, и они потом как правило остаются на долгие годы или на всю жизнь. С другой стороны, если каким-то видом деятельности подросток совсем не занимается, то во взрослом возрасте научиться этому будет значительно сложнее (нужно не просто усилить сигналы или “подстроить” мозг, а потребуется заново нарастить уже “обрезанные” синаптические связи).

С другой стороны обрезка синапсов - это здоровый процесс и его нарушение тоже приводит к патологиям. На сегодняшний день считается, что аутизм - это как раз нарушение синаптической обрезки, когда остаётся слишком много синапсов. Это часто приводит к мега-хорошей (“фотографической”) памяти или к каким-то другим ярко выраженным умениям. Однако при этом теряется способность к ряду высших когнитивных функций.

Дозревание полушарий мозга завершается в 20-22 года. Окончательно формируется префронтальная кора - она управляет разпределением внимания между различными процессами. А управление своим вниманием - это то, что называют силой воли. У подростков она ещё не сформирована. Поэтому подростки более импульсивны в своём поведении, однако часто более творчески и нестандартно мыслят. Также в связи с этой незрелостью коры, у подростков больший риск развитися различных зависимостей - им тяжелее управлять своим вниманием. И, по мнению лекторов, распространённый вопрос “Кем ты хочешь стать?” имеет смысл задавать человеку лишь с 20-22 лет, когда мозг полностью сформирован.

Ведите здоровый образ жизни. Развивайте свой мозг - используйте его. Just use it!

О лекторах


Виктория Кравченко - канд. биол. наук, доцент кафедры физиологии человека и животных КНУ имени Тараса Шевченка

Виктор Комаренко - канд. биол. наук, доцент кафедры физиологии человека и животных КНУ имени Тараса Шевченка

2 февраля 2016 г.

Нейродегенеративные заболевания


Галина Скибо в первый день февраля рассказывала про нейродегенеративные заболевания. Лекция оказалась для меня довольно познавательной, но скучноватой и относительно нелёгкой для восприятия. И неясно какой фактор тут сыграл большую роль - моя усталость и недосып, или всё-таки манера ведения рассказа лекторши. Осталось ощущение, что вынес с лекции до безобразия мало, хотя информации было много. Во-первых, не знаю как кого, а меня крайне морально угнетает, когда лектор временами просто читает со слайдов, пусть даже и интонируя, страницы текста мелким шрифтом. И такие слайды тоже мрачно угнетают. Во-вторых, мне кажется было не совсем ясно для кого это читается. Информации было много, но она было в основном энциклопедического характера - было затронуто большое количество вопросов, но поверхностно - и при этом всё же местами было перегружено специфической терминологией. То есть вроде бы и не совсем чистый научпоп, с другой стороны и никакого погружения или яркой иллюстрации научного результата представлено не было (ну или я не заметил / не понял). Такие вот впечатления. Далее по сути.

Нейродегенеративными заболеваниями называются заболевания для которых характерна гибель нервных клеток, проявляющаяся в различных неврологических симптомах - слабоумии, нарушениях двигательных функций.

В чём они проявляются и почему их крайне сложно диагностировать и пытаться лечить? Дело в том, что наш мозг, в отличие от других органов, обладает уникальным свойством пластичности - он постоянно меняет и перестраивает свою структуру в процессе нашего обучения, развития, иногда в результате травм. Структура синапсов, контактов между нейронами, постоянно меняется - некоторые связи ослабевают, новые наростают - и всё это в непрерывной адаптации к межклеточным сигналам, сигналам от органов чувств. Кстати, за выяснение некоторых конкретных механизмов преобразований сигналов в нервной системе даже Нобеля в 2000 году дали. Так вот, благодаря этой самой пластичности, если что-то немножко не в порядке в каких-то клетках, то мозг часто автоматически подстраивается - другие клетки берут на себя функции нерабочих и вся система продолжает неплохо функционировать, возможно чуть в меньшую мощность, чуть с меньшей эффективностью - и человек просто чуть-чуть хуже соображает, но в целом сохраняет всё многообразие мыслительных и двигательных способностей которые и делают его полноценной личностью. И только лишь уже когда около 50-60% нейронов или связей нарушаются и отмирают, когда уже “совсем поздно лечить”, тогда это проявляется хорошо выраженными внешними симптомами. Это делает очень сложным раннюю диагностику. Также на сегодняшний день практически невозможно лечить эти болезни на стадиях когда уже есть внешние проявления, когда уже погибла большая часть нервной ткани - большинство методов и препаратов лишь смягчают симптомы и делают это ценой разнообразных побочных эффектов.

Сейчас с каждым годом выделяется всё больше и больше денег на исследования в области нейродегенеративных заболеваний. Это направление объявляется одним из главных как в Европе так и в США. Почему так? На сегодняшний день, по статистике, тройка самых распространённых типов заболеваний забирающих жизни людей выглядит так: 1) сердечно-сосудистые; 2) онкология; 3) неврологические. Но цивилизация не стоит на месте, совершенствуется медицина, увеличивается средняя продолжительность жизни. Риск неврологических заболеваний крайне растёт с возрастом. Если учесть темпы изменения статистики и попытаться спрогнозировать картину заболеваний на 30-40 лет вперёд, то на первое место по угрозе выйдут как раз неврологические, на втором окажутся сердечно-сосудистые, и на третьем - онкология. Поэтому повышение внимания к неврологическим заболеваниям и выделение средств на исследования в этой области - это просто логичная попытка хоть как-то подготовиться к недалёкому будущему.

Среди нейродегенеративных заболеваний есть такие типы:
  1. дегенерация коры головного мозга (Альцгеймер, ишемическая деменция, …);
  2. нарушение двигательных функций (Паркинсон, …);
  3. другие (рассеяный склероз, ...).

Болезнь Альцгеймера


Происходит нарушение белковых комплексов в нервных тканях, образование сгустков - “бляшек”. Это приводит к ухудшению и блокированию связей между нейронами. Нейроны без связей, когда становятся одинокими - погибают. Болезнь возрастная, присуща пожилым людям.

Из-за чего это происходит? Насколько я понял никто на сегодняшний день механизма не знает. Лишь установлено ряд разнообразных корелляций между наличием патологии и мутациями в отдельных генах, и ещё кучей различных факторов - начиная от питания и заканчивая окружающей средой и климатом.

Клиническая картина:
  1. Дебют. Изменения в гиппокампе, как следствие - разрушение памяти, часто происходит по закону Рибо - забывание недавних событий при сохранении памяти в отношении произошедших давно.
  2. Начальный период. Утрата спонтанности в психике. Механичность реакций и поведения.
  3. Развернутый период. Нарушение узнавания (агнозия), нарушения речи (афазия), двигательные нарушения (апраксия).
  4. Конечная стадия. Общее слабоумие.

Ранняя диагностика:
  • выявление “бляшек” на позитронно-эмиссионой томографии (ПЭТ) - очень недешёвая штука;
  • цереброспинальная жидкость на анализ;
  • обонятельный тест - оказывается нарушения в мозга часто сразу же приводят к нарушениям обоняния, был разработан специальный тест на различение около 40 запахов;
  • генетический анализ;
  • рисование часов - больные Альцейгеймером не могут нормально нарисовать циферблат с заданным положением стрелок - по степени искажения рисунка судят о серьёзности патологии.

Ещё одна интересная история связана с небольшим колумбийским городом Ярумал, оказалось что большинство его жителей заболевают Альцгеймером в следствие генетической мутации. Учёные расследуют этот случай, даже есть версия что нехорошие гены были занесены испанскими конкистадорами.

Болезнь Паркинсона


В середине мозга есть часть называемая чёрной субстанцией. Гибель выделяющих дофамин нейронов в чёрной субстанции это и есть болезнь Паркинсона. Тоже часто развивается с возрастом.

Из-за чего это происходит? И тут никто не знает. Тоже приводились примеры с разными “корелляциями”.

Диагностика? Снова ПЭТ, обонятельные тесты, и некоторые другие.

Снять симптомы помогают различные стимуляторы дофамина, рецепторов дофамина или его транспорта. Но могут быть очень плохие побочные эффекты на психику.

Рассеянный склероз


У нервных волокон есть миелиновая оболочка. Миелин - это такое жировое образование. Эта оболочка для нервных волокон играет роль изолятора и улучшает проводимость синапсов.

Рассеяный или множественный склероз - это аутоимунное заболевание, когда собственные антитела по ошибке начинают разрушать миелиновую оболочку нервных волокон. Это приводит к значительному уменьшению скорости передачи сигналов - скорость может падать от 400 км/ч (в нормальном состоянии) до 4 км/ч с повреждённой оболочкой. Также образуются “бляшки” и могут разрушаться нейронные связи. В зависимости от очага поражения - ткани головного или спинного мозга - может иметь различные симптомы.

Такое расстройство иммунной системы может возникать после перенесённого в тяжёлой форме вирусного заболевания - гепатита, герпеса и других. В восточных странах мало встречается. Также мало в жарком климате. Больше болеют в холодном климате. Болеют, как правило, люди молодые - от 15 до 40 лет.

Диагностика: МРТ, спинномозговая жидкость - анализ на антитела, офтальмологическая - бывает на фоне патологии ухудшается зрение.

Ресурсы


  1. Слайды этой лекции
  2. Видео Болезнь Альцгеймера 
  3. Видео Болезнь Паркинсона
  4. Видео Рассеяный склероз

О лекторе


Галина Григорьевна Скибо, заслуженый деятель науки и техники Украины, д.м.н., профессор, лауреат Государственной премии Украины в области науки и техники за 2013 г., лауреат премии НАН Украины им. О. О. Богомольца, руководитель отдела цитологии Института физиологии им. О. О. Богомольца НАН Украины.

30 января 2016 г.

Бессмертие генов, клеток и архетипов

Бессмертие в природе существует и примером организма который может жить бесконечно долго есть маленькая бессмертная медуза Turritopsis dohrnii. Она начинает свою жизнь в виде личинки, потом взрослеет превращаясь в медузу, живёт медузой 20-30 дней после чего снова превращается в личинку и... начинает развитие из личинки заново.

Что же учёные знают о бессмертии? Есть ли что-то вечное в человеческом организме? Можно ли остановить время и убежать от старения? Лекция Виктора Досенко “Бессмертие” состояла из трёх частей: про бессмертие генов; про известные механизмы и особенности старения человека; и про архетипы людей и социальное понимание бессмертия. И, думаю, каждая из частей нашла свою благодарную аудиторию.

Бессмертие генов


В блестящей книжке Ричарда Докинза “Эгоистичный ген”, которую лектор очень рекомендует прочитать всем, сделан акцент на том, что человек - отнюдь не избранное существо, а лишь один из многих населяющих нашу планету видов. И эволюционная, биологическая цель жизни любого существа - это выживание его генов, передача генов потомству. Мы, живые организмы, лишь контейнер для генов, для выживания нашего генетического кода на многие годы, сквозь века и тысячелетия, сквозь многие поколения организмов, что были нашими предками и будут нашими потомками.

Чем начал отличатся человек от животных, так это тем, что с развитием цивилизаций начал передавать потомству не только гены, но и элементы своей культуры, знания, идеи - так называемые мемы, - они тоже как и гены путешествуют сквозь многие поколения.

Почему же корректно говорить о бессмертии генов, ведь они же постоянно мутируют и меняются, не правда ли? Одним из самых фееричных заблуждений ХХ века оказалось предположение о том, что у организмов разных видов, даже близкородственных, должны быть сильно отличающиеся гены. Когда стало возможным проводить сравнение генов выяснилось, что не только близкородственные организмы имеют удивительно похожий генетический код, но и в генах всех живых организмов на Земле есть много общего. У всех живых форм на планете - животных, растений, грибов и бактерий - около 20% генетического кода совпадает. Если же говорить об эукариотах, живых организмах из клеток имеющих ядра (животные, растения и грибы), то более 50% генома у всех совершенно одинаково и имеет давнее происхождение - передалось в неизменном виде от древних форм жизни. То есть, технически, люди на половину ничем не отличаются к примеру от тех же грибов. Даже если считать просто по количеству информации, по длине ДНК, то например геном человека всего лишь в 4 раза длинее генома ланцетника, примитивного хордового морского животного.

Исходя из подобных данных, сегодня в науке считается верным предположение, что все известные живые формы произошли от одного общего предка - первой живой формы на нашей планете на основе ДНК и протеинов - этого прародителя всего живого учёные называют LUCA (Last Universal Common Ancestor - Последний всеобщий предок). По современным оценкам LUCA жил на нашей планете около 3,5 млрд лет назад. Тем более удивительно, что большая часть его генома была передана в почти неизменном виде через миллионы поколений современным существам. В масштабе истории жизни на нашей планете, и уж тем более в масштабе жизни отдельного человека, гены действительно обладают бессмертием.

Одним из известных примеров генетического механизма оказавшегося одинаковым у всех растений и животных являются так называемые гомеозисные гены или НОХ-гены. Это группа генов которые отвечают за строительство организма по заданному плану в процессе его эмбрионального развития. План устройства организма кодируется в другом фрагменте ДНК - разном для разных существ, а эти гены, одинаковые у всех, строят тело по заданной “программе”. Они одинаковы и у растений, и у мышей, и у человека. Именно они контролируют где у зародыша появится голова, где лёгкое и печень, а где ноги или хвост. Любое малое нарушение в этих генах может повлечь за собой сбои в “конструкции” - к примеру учёные получали в опытах мух с лапами растущими из глаз или мух с других количеством крыльев.

Есть некое сходство, не только поэтическое а и в генетическом смысле тоже, между эмбриональным развитием всех живых организмов на Земле. И человеческий зародыш на пуповине растущий из плаценты матери в чём-то подобен цветку растущему из корневой системы растения. :)

Старение


Большинство живых организмов на планете стареют. Есть редкие исключения - как та медуза из начала статьи. Учёные работают над базой данных особенностей старения у разных существ - AnAge. Там же можно посмотреть короткий список организмов про которых известно, что они почти не стареют - Species with Negligible Senescence.

Старение - это процес когда способность приспосабливаться у организма со временем снижается, а вероятность ассоциированных с возрастом болезней и смерти увеличивается. Старение - это процес настроенный эволюцией, и вряд ли людям получится его избежать полностью и стать бессмертными. Но можно стремиться к тому, чтобы старение было более “здоровым”, более легко переносилось - чтобы наши способности со временем не ухудшались, и чтобы мы с возрастом болели не больше обычного. Продлить жизнь и, главное, сделать жизнь в старости более здоровой и полноценной - именно на это направлены усилия исследователей в этой области. От чего же мы стареем? Что известно учёным и какие теории есть на этот счёт? Какие факторы влияют на риск развития ассоциированных с возрастом болезней и как их можно постараться избежать?

Основной вопрос, который волновал учёных середины ХХ века - “Старение присуще каждой клетке живого организма или же это свойство организма в целом?”. Несколько раз на протяжении недавней истории учёные заблуждались на этот счёт, то считая клетки бессмертными, а старение - особенностью всего организма, то наоборот - считая, что стареют только лишь клетки. На сегодняшний день известно что верно и то и другое - каждая клетка сама по себе в некотором смысле стареет, и параллельно есть механизмы старения на уровне всего организма. Соотвественно, существует два основных направления исследований: 1) изучение старения отдельных клеток - молекулярно-генетические теории старения и 2) механизмы старения организма в целом - нейро-эндокринные теории.

Старение - это хорошая штука придуманная эволюцией для сохранения генома. Мутагенные факторы на протяжении жизни клетки представляют опасность для генов. Если брать соматические клетки, то оказывается что они не могут делиться бесконечное число раз. Леонард Хейфлик в 60х годах ХХ века выяснил, что примерно после 50-60 делений клетка перестаёт делиться, проявляет признаки старения и, в конце концов, умирает. У хромосом в клетках есть небольшие хвостики - теломеры, которые при каждом делении становятся немного короче. Когда длина теломеры падает до нуля - клетка теряет способность делиться. В гаметах, клетках участвующих в половом размножении, теломеры не укорачиваются, и эти клетки бессмертны - способны жить вечно. Оказывается, есть особый фермент - теломераза, который способен достраивать нуклеотиды на хвостах хромосом, то есть “чинить” теломеры, таким образом обеспечивая бесконечное количество делений. За объяснение этого механизма группе учёных в 2009 году дали Нобелевскую премию.

В отношении старения организма в целом на сегодняшний день выяснено несколько аспектов. Гормональная чувствительность гипоталамуса уменьшается с возрастом. Это вызывает, в частности, менопаузу у женщин со всеми вытекающими хорошими и не очень последствиями. Также с возрастом уменьшается выработка и концентрация нейропептида орексина, который играет центральную роль в углеводном и энергетическом обменных процессах - это влияет на чувствительность к глюкозе и способность эффективно осуществлять перенос энергии в организме.

Отдельного упоминания заслуживают эпигенетические механизмы, то есть механизмы приобретения особых “надстроек” над генами (эпигенетических маркеров) способных передаваться по наследству. Исследования последних лет показывают, что большинство эпигенетических особенностей приобретённых родителями на протяжении жизни стираются из генома будущего ребёнка при зачатии - образовании зиготы и её раннем развитии. Но на стадии когда в утробе матери уже образуется эмбрион - его соматические клетки приобретают новые эпигенетические маркеры, это называется эпигенетическим репрограммированием и образ жизни матери на этом этапе и её питание оказывают прямое влияние на формирование особенностей генетики будущего ребёнка. Более того, на последних стадиях эмбрионального развития эпигенетически программируются гаметы - половые клетки ребёнка, что скажется на уже его потомстве. Рацион питания и образ жизни на всём протяжении беременности - это важно!

Вернёмся к старению и поговорим о патологиях связанных с возрастом. Почему люди в старости болеют больше и что делать чтобы этого избежать? Возникновение большинства патологий связано с воздействием различных внешних факторов - например, температуры окружающей среды, или процентного содержания кислорода в воздухе. У каждого внешнего фактора есть некий оптимальный для человека диапазон. Длительное воздействие фактора вне этого диапазона (недостаточное воздействие или чрезмерное) часто и приводит к патологиям. Эволюционно мы приспоблены к воздействию многих внешних патогенных факторов. В процессе своего развития, человечество создаёт для себя всё более “мягкие” и “тепличные” условия, и уменьшение интенсивности влияния некоторых факторов и является, по мнению лектора, причиной большинства болезней цивилизации. Виктор Досенко выделяет следующие 4 основные причины возрастных и цивилизационных болезней: 1) отсутствие голодания; 2) уменьшение физических нагрузок; 3) уменьшение воздействия ксенобиотиков растительного происхождения; 4) отсутствие переохлаждения и перегревания.

1.

Постоянное переедание или отсутствие голодания приводит к блокировке аутофагии, а это влечёт за собой накопление в клетках повреждённых протеинов, органелл и, в конечном счёте, приводит к эндокринно-обменным нарушениям.

Одна из ключевых ролей в процессах клеточного старения принадлежит протеину mTOR. Своим названием (mTOR = mechanistic target of rapamycin = мишень рапамицина) этот протеин обязан другому веществу - рапамицину, открытому в 70х годах ХХ века на острове Пасхи в качестве продукта жизнедеятельности одной из проживающих там бактерий. Рапамицин способен регулировать и блокировать mTOR, что приводит увеличению продолжительности жизни клеток, а также позволяет исскуственно стимулировать процессы аутофагии. В результате нескольких десятилетий исследований на основе рапамицина начали выпускаться официально одобренные медицинские препараты. Кроме увеличения продолжительности клеточной жизни они также оказывают положительное влияние в плане когнитивных функций, риска развития болезни Альцгеймера, рака, заболеваний почек, сердца и аутоимунных. Есть и побочные эффекты - некоторая деградация имунной системы и повышенный риск развития диабета второго типа. На сегодняшний день исследования связанные с mTOR и рапамицином активно продолжаются.

2.

Недостаток физических нагрузок приводит к уменьшению экспрессии генов которые отвечают за адаптацию к недостатку кислорода - гипоксии, что в свою очередь приводит к нарушениям транспорта глюкозы в организме, нарушениям антиоксидантной защиты и другим патологиям.

3.

Ксенобиотиками называют чуждые для нашего организма вещества, часто попадающие извне и токсичные. В нашем организме имеется ряд систем под общим названием ксенобиотический метаболизм, предназначенных для обезвреживания и выведения токсичных веществ. В нём учавствуют печень, почки и ряд других органов. Этот метаболизм регулируется экспрессией определённых генов. Нарушения в этих процессах приводят к неспособности организма обезвреживать вредные вещества, к разнообразным эндокринным и аллергическим заболеваниям. Оказывается, что ключевую роль для “тренировки” ксенобиотического метаболизма и поддержания его в здоровом состоянии играет растительная пища. Растения содержат различные токсины, ксенобиотики растительного происхождения, для защиты себя от поедания. Когда у человека в рационе достаточно растительной пищи, то он получает вместе с едой достаточно этих токсинов и организм постоянно их обнаруживает, обезвреживает и выводит, системы отвечающие за это постоянно находятся “в тонусе” и в любой момент готовы обезвреживать и другие вещества. Если же растительной пищи недостаточно (держим себя постоянно только на макаронах, мясе, и пирожных), то системы ксенобиотического метаболизма со временем деградируют, что и приводит упомянутым выше патологиям.

Тут также уже есть медицинские препараты помимо прочего компенсирующие недостаток растительной пищи (ксенобиотиков). Одно таких из веществ разработано в Киеве - кверцитин, есть на рынке под несколькими торговыми марками.

4.

Ну, и последнее, надо закаляться и ходить в баню :) - время от времени подвергать свой организм переохлаждению и перегреву. Это способствует поддержанию в тонусе системы терморегуляции, отсутствию нарушений в работе гипоталамуса и гипофиза, отсутствию вегетативных патологий.

Бессмертие архетипов

“Не только живые, но и мёртвые играют значительную роль в жизни любого народа. Они творцы его морали и неосознанные двигатели его поведения” - Гюстав Ле Бон.

В каждом социуме есть свои характерные образы, являющиеся частью культуры - к примеру касты в Индии или же распределение ролей в любой достаточно большой группе людей на лидера-льва, жреца-грифа, козла отпущения, рабочую лошадку, друга-пса и других. Какие же роли (архетипы) характерны для украинского социума? Лектор выделил такие четыре: 1) рыцарь, характерник - олицетворение благородства и козацкой силы; 2) Иезуит - государственный деятель, комуникатор, холодный в своих расчётах и планах; 3) козак Мамай - спокойный, погружённый в себя фаталист, философ и музыкант и 4) земледелец-гречкосей - трудолюбивый, привязанный к материальным ценностям, к земле (“Я поддерживал этих страусов. Что в этом плохого?” В. Янукович).

Эти архетипы можно найти в каждом поколении людей. Они передаются из поколения в поколение. Их можно проследить в истории. Проблемы народа и социума появляются тогда, когда носители архетипов занимаются не своим делом. Когда козаки Мамаи пашут землю, иезуиты идут воевать, а гречкосеи правят страной. Нужно стремиться быть в жизни на своём месте, не брать на себя того, что тебе не характерно. Проживать жизнь своим архетипом.

Литература и ресурсы

  1. Ричард Докинз. Эгоистичный ген.
  2. Евгений Кунин. Логика случая.
  3. Слайды этой лекции
  4. Видео Віктор Досенко про старіння


О лекторе


Виктор Досенко - д.м.н., профессор, заведующий отделом общей и молекулярной патофизиологии Института физиологии им. О. О. Богомольца НАН Украины, сооснователь my.science.ua и molecula.club.