Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жүйке жүйесінің эволюциясын зерттеу
Study of the evolution of nervous systems
Эволюциялық нейробиология – жүйке жүйесінің эволюциясын ғылыми тұрғыдан зерттейтін ғылым. Эволюциялық нейробиологтар жүйке жүйесінің құрылымы, функциялары және туындайтын қасиеттерінің эволюциясын және табиғи тарихын зерттейді. Бұл сала нейробиология мен эволюциялық биологияның тұжырымдамалары мен нәтижелерін пайдаланады. Тарихи тұрғыдан қарағанда, көптеген зерттеулер салыстырмалы нейроанатомия саласында жүргізілген, ал қазіргі зерттеулерде көбінесе филогенетикалық салыстырмалы әдістер қолданылады. Селекциялық шаралар мен эксперименттік эволюция әдістері де жиі қолданылуда. Тұжырымдық және теориялық тұрғыдан бұл сала когнитивтік геномика, нейрогенетика, даму нейробиологиясы, нейроэтология, салыстырмалы психология, эво-дево, мінез-құлық нейробиологиясы, когнитивтік нейробиология, мінез-құлық экологиясы, биологиялық антропология және социобиология сияқты алуан түрлі салалармен байланысты. Эволюциялық нейробиологтар мидың эволюциялық өзгерістерін зерттеу үшін гендердегі, анатомиядағы, физиологиядағы және мінез-құлықтағы өзгерістерді зерттейді. Олар дауыстық, көру, есту, дәмді сезу және оқу жүйелерінің эволюциясы, сондай-ақ тілдің эволюциясы мен дамуы сияқты көптеген процестерді зерттейді. Сонымен қатар, эволюциялық нейробиологтар мидағы мидальша, мидың алдыңғы бөлігі мен мишақша, сондай-ақ моторлық немесе көру қабықшасы сияқты нақты аймақтардың немесе құрылымдардың эволюциясын зерттейді. Бұрын мидың эволюциясы дұрыс емес scala naturae-ге байланысты қарастырылған. Филогенез және мидың эволюциясы сызықтық деп есептелген. Қазір филогенетикалық өзгерістер түрлер арасында уақыт өте келе тәуелсіз жүреді және сызықтық бола алмайды деген тұжырым қабылданды.
Evolutionary neuroscience is the scientific study of the evolution of nervous systems. Evolutionary neuroscientists investigate the evolution and natural history of nervous system structure, functions and emergent properties. The field draws on concepts and findings from both neuroscience and evolutionary biology. Historically, most empirical work has been in the area of comparative neuroanatomy, and modern studies often make use of phylogenetic comparative methods. Selective breeding and experimental evolution approaches are also being used more frequently. Conceptually and theoretically, the field is related to fields as diverse as cognitive genomics, neurogenetics, developmental neuroscience, neuroethology, comparative psychology, evo devo, behavioral neuroscience, cognitive neuroscience, behavioral ecology, biological anthropology and sociobiology. Evolutionary neuroscientists examine changes in genes, anatomy, physiology, and behavior to study the evolution of changes in the brain. They study a multitude of processes including the evolution of vocal, visual, auditory, taste, and learning systems as well as language evolution and development. In addition, evolutionary neuroscientists study the evolution of specific areas or structures in the brain such as the amygdala, forebrain and cerebellum as well as the motor or visual cortex. At that time, brain evolution was largely viewed at the time in relation to the incorrect scala naturae. Phylogeny and the evolution of the brain were still viewed as linear. It is now accepted that phylogenetic changes occur independently between species over time and can not be linear.
Негізгі аргументтер
Уақыт өте келе, эволюциялық нейробиология тарихын анықтаған бірнеше аргумент пайда болды. Біріншісі – «жалпы жоспарға қарсы әртүрлілік» тақырыбында Этьен Джефро Сент-Илаир мен Жорж Кювье арасындағы тартыс. Амфиоксилердің өмір салты айтарлықтай қарапайым болғандықтан, оларға мидің қажеті болмады. Мидің жоқтығын толықтыру үшін, тарихи амфиоксилерде шектеулі жүйке жүйесі болды, ол тек жасушалардан тұрды. Бұл жасушалар өздерінің қызметін оңтайландырды, себебі көптеген сезімтал жасушалар өте қарапайым қозғалыс жүйесі үшін қолданылатын жасушалармен бірігіп кеткен, бұл оларға суда жылдам қозғалуға және күрделі өңдеусіз реакция жасауға мүмкіндік берді, ал қалған жасушалар көздері болмағандықтан жарықты анықтау үшін пайдаланылды. 500 миллион жыл бұрын Жер кембрий кезеңіне енді, онда аң аулау жануарлар үшін тірі қалу үшін жаңа мәселе болды. Осы кезде жануарлар басқа жануардың болуына сезімтал бола бастады, ол тамақ ретінде пайдалы болуы мүмкін еді. Миы бар жануарлар арасында тірі қалу үшін бәсекелестік күшейген, күрделі ортаға жауап ретінде, жануарлар энергиясын басқаруды үйренуге мәжбүр болды. Жануарлар түрлі сезімдерді қабылдап, аллостаз дамытуға көшті, ол өткен тәжірибелерді жинақтап, жағдайды болжау арқылы ерте мидің рөлін атқарды. Болжау реакциядан артық болғандықтан, маневрлерін жоспарлаған организмдер жоспарламағандарға қарағанда тірі қалуға бейім болды. Бұл энергияны тиімді басқарумен қатар, табиғаттың да сүйіспеншілігіне ие болды. Аллостаз дамытпаған жануарлар зерттеу, азық іздеу және көбею үшін нашар жағдайда болды, себебі өлім қаупі жоғары болды. Олар өз орталарында тірі қалу үшін жүрек-қан тамырлар жүйесін, тыныс алу жүйесін және иммундық жүйесін дамыта бастады, бұл денелерге өзін-өзі реттеу үшін жасушалардың шектеулі мүмкіндігінен гөрі күрделірек жүйе қажет етті.
Over time, there are several arguments that would come to define the history of evolutionary neuroscience. The first is the argument between Etienne Geoffro St. Hilaire and George Cuvier over the topic of "common plan versus diversity". Amphioxi had a significantly simpler way of life, which made it not necessary for them to have a brain. To replace its absence of a brain, the prehistoric amphioxi had a limited nervous system, which was composed of only a bunch of cells. These cells optimized their uses because many of the cells for sensing intertwined with the cells used for its very simple system for moving, which allowed it to propel itself through bodies of water and react without much processing while the cells remaining were used for the detection of light to account to the fact that it had no eyes. 500 million years ago, the Earth entered into the Cambrian period, where hunting became a new concern for survival in an animal's environment. At this point, animals became sensitive to the presence of another, which could serve as food. In response to progressively complicated surroundings, where competition between animals with brains started to arise for survival, animals had to learn to manage their energy. As creatures acquired a variety of senses for perception, animals progressed to develop allostasis, which played the role of an early brain by forcing the body to gather past experiences to improve prediction. Since prediction beat reaction, organisms who planned their manoeuvres were more likely to survive than those who did not. This came with equally managing energy adequately, which nature favoured. Animals that had not developed allostasis would be at a disadvantage for their purpose of exploration, foraging and reproduction, as death was a higher risk factor. They progressively started to develop cardiovascular systems, respiratory systems and immune systems to survive in their environments, which required bodies to have something more complex than the limited quality of cells to regulate themselves.
Адам миының эволюциясы
Чарльз Дарвиннің "Адамның шығу тегі" атты кітабында сана денемен бірге дамыды делінген. Оның теориясына сәйкес, барлық адамдарда олармен күресуді үйренетін қатаң мінезді ядро бар. Платон осы ұғымды "жорғалаушы ми" деп атады, ол оның үш қабатты ми теориясының ең терең қабаты және үш бөлігінің бірі болды. Дегенмен, қазіргі ғылым бұл теорияның дәл еместігін дәлелдеді. Молекулалық генетикадағы жаңа зерттеулер көрсеткендей, адамдармен салыстырғанда, жорғалаушылар мен адам емес сүтқоректілердің нейрондары арасында ешқандай айырмашылық жоқ. Керісінше, жаңа зерттеулер барлық сүтқоректілер, және мүмкін жорғалаушылар, құстар мен кейбір балық түрлерінің ортақ эволюциялық үлгіден пайда болғанын болжайды. Жорғалаушылардың ми қабығы сүтқоректілердің ми қабығына ұқсас, бірақ жеңілдетілген. Ми әрине, қоршаған ортаны белгілі бір сәтте қабылдайды, сонымен қатар алдағы өзгерістерді де болжайды. Оларды байқағаннан кейін, ми жаңа жағдайға дайындала бастайды, тиісті жауап беруге тырысады. Бұл мидың қолжетімді деректерін пайдалану арқылы іске асырылады, яғни бұрынғы тәжірибелер мен естеліктерді пайдаланып дұрыс жауап беруге болады. Мұндай қателіктік бейне мидің қарсыласатын жағдайға жауап беру үшін жеткіліксіз естелік қолданғанда пайда болады, яғни естелік нақты жағдайға сәйкес келмейді. Бұл құбылыстың мысалын Қоян-Батша иллюзиясында көруге болады. Суретті қалай қарауға байланысты, ми қоянның немесе үйректің суретін түсіндіре алады. Дұрыс немесе бұрыс жауап жоқ, бірақ көрінетін нәрсе жағдайдың шындығы емес екендігінің дәлелі.
Charles Darwin's book "The Descent of Man" stipulates that the mind evolved simultaneously with the body. According to his theory, all humans have a barbaric core that they learn to deal with. Plato defined this concept as the lizard brain, which was the deepest layer and one of three parts of his theory of the triune brain. Although, modern science has since proven this theory to be inaccurate. Recent research in molecular genetics has demonstrated evidence that there is no difference in the neurons that reptiles and nonhuman mammals have when compared to humans. Instead, new research speculates that all mammals, and potentially reptiles, birds and some species of fish, evolve from a common order pattern. The cerebral cortex of reptiles resembles that of mammals, although simplified. Although the brain obviously perceives its surroundings at a specific moment, the brain equally predicts the upcoming changes in the environment. Once it has noticed them, the brain begins to prepare itself to encounter the new scenario by attempting to develop an adequate response. This is accomplished by using the data the brain has at its access, which can be to use past experiences and memories to form a proper response. Such an incorrect image occurs when the brain uses an inadequate memory to respond to what it is facing, which means that the memory does not correlate with the real scenario. An example of this phenomenon can be observed in the Rabbit Duck illusion. Depending on how the image is looked at, the brain can interpret the image of a rabbit, or a duck. There is no right or wrong answer, but it is proof that what is seen may not be the reality of the situation.
Тыңдау арқылы қабылдау
Адамның есту қабыршағының құрылысы өзекті, белдік және парабелдік бөліктерге бөлінеді. Бұл қазіргі приматтардың құрылысына өте ұқсас. Есту қабылдауының түсінігі, көру қабылдауына өте ұқсас келеді. Миымыз күтетін нәрсеге сәйкес әрекет етуге бейімделген. Есту сезімі адамға өзін бағдарлауға көмектеседі, сонымен қатар айналасында не бар екені туралы да ақпарат береді. Егер бір нәрсе қозғалса, ол шамамен қайда екенін біледі және дыбысы арқылы ми қозғалған нәрсені болжауға мүмкіндік алады. Мысалы, егер біреу орман ішінде жапырақтардың сыбсырын естісе, ми бұл дыбысты қауіпті жануардың қозғалысы деп қабылдауы мүмкін, бірақ шын мәнінде ол басқа адамның қадамы болуы да мүмкін. Дегенмен, соңғы уақытқа дейін зерттеулер эволюциялық лингвистика контекстінде адам емес приматтарды қарастырмады, себебі дауысты үйренуге қабілетті құстардан өзгеше, біздің ең жақын туыстарымызда еліктеу қабілеті жоқ сияқты. Эволюциялық тұрғыдан алғанда, тілдердің генетикалық негізі миллиондаған жылдар бұрын қалыптасқандығын көрсететін көптеген дәлелдер бар, бұл бүгінгі күні байқалатын көптеген қабілеттер мен мінез-құлықтарға да қатысты. Эволюциялық лингвистер тілдік өрнектерді қасадылықпен бақылауға алу – адамзат тарихында салыстырмалы түрде жақында болған қадам екендігіне келіседі, бірақ бұл есту қабылдауының да жақында пайда болғанын білдірмейді. Зерттеулер мидағы есту сезімін ұйымдастыруға арналған, қабықшаларды байланыстыратын жақсы анықталған нейрондық жолдардың бар екенін көрсетті. Сондықтан мәселе дыбыстарды еліктеу қабілетімізде жатыр. Приматтардың дыбыстарды оқуға нашар бейімделгендігін ескерсек, зерттеулер олардың ым-ишараларды жақсырақ оқып, қолданатынын көрсетті. Көру қабілеті мен моторлық жолдар эволюциямыздың миллиондаған жылдар бұрын дамыған, және бұл біздің ым-ишараларды түсіну және қолдану қабілетіміздің себебі болуы мүмкін.
The organization of the human auditory cortex is divided into core, belt and parabelt. This closely resembles that of present day primates. The concept of auditory perception resembles visual perception very similarly. Our brain is wired to act on what it expects to experience. The sense of hearing helps situate an individual, but it also gives them hints about what else is around them. If something moves, they know approximately where it is and by the tone of it, the brain can predict what moved. If someone were to hear leaves rustling in a forest, the brain might interpret that sound as being an animal which could be a dangerous factor, but it would simply be another person walking. However, until recently, research has disregarded nonhuman primates in the context of evolutionary linguistics, primarily because unlike vocal learning birds, our closest relatives seem to lack imitative abilities. Evolutionary speaking, there is great evidence suggesting a genetic groundwork for the concept of languages has been in place for millions of years, as with many other capabilities and behaviours observed today. While evolutionary linguists agree on the fact that volitional control over vocalizing and expressing language is a quite recent leap in the history of the human race, that is not to say auditory perception is a recent development as well. Research has shown substantial evidence of well defined neural pathways linking cortices to organize auditory perception in the brain. Thus, the issue lies in our abilities to imitate sounds. Beyond the fact that primates may be poorly equipped to learn sounds, studies have shown them to learn and use gestures far better. Visual cues and motoric pathways developed millions of years earlier in our evolution, which seems to be one reason for our earlier ability to understand and use gestures.
Танымдық мамандандырулар
Эволюция белгілі бір орта мен қоршаған ортаның жануарға немесе осы жағдайда адамға сол ортада сәтті өмір сүруге көмектесетін мидың нақты танымдық функцияларын қалай дамытуға ықпал ететінін көрсетеді. Когнитивтік мамандану – әлеуметтік байланыс құру қабілеті сияқты танымдық функциялардың ұрпақтарға генетикалық жолмен берілуі мүмкін деген теория. Бұл табиғи іріктеу процесінде түрлерге пайда әкеледі. Адам миын зерттеу контекстінде, тілден өзге, сенім, осалдық, бағдарлау және өзіне-өзі көңіл қою сияқты нақты әлеуметтік дағдылар да ұрпаққа берілуі мүмкін деген болжам бар.
Evolution shows how certain environments and surroundings will favor the development of specific cognitive functions of the brain to aid an animal or in this case human to successfully live in that environment. Cognitive specialization in a theory in which cognitive functions, such as the ability to communicate socially, can be passed down genetically through offspring. This would benefit species in the process of natural selection. As for studying this in relation to the human brain, it has been theorized that very specific social skills apart from language, such as trust, vulnerability, naviation, and self awareness can also be passed by offspring.