Афазия, или тотальное молчание: что будет, если вы утратите способность разговаривать с собой?

Известно, что после инсульта часто повреждения обнаруживаются в двух областях мозга: зоне Брока, отвечающей за воспроизведение речи, и в области Вернике, которая участвует в процессе обработки информации. Как следствие, появляется афазия — комплекс, связанный с разного рода нарушениями речи, от путаницы порядка слов до исчезновения смыслового порядка. Вместе с обозревателем Nautil.us Клэр Кэмерон разбираемся, какую роль в нашей жизни играют внутренние монологи, как живут люди с афазией и насколько утрата речи граничит с утратой собственного «я».

Что бы вы сделали, если бы утратили способность к внутреннему монологу? Ну к тому самому, в котором мы говорим себе: «Я ещё не хочу вставать», «Какое интересное кино», «Мне нравится Толстой» и тому подобное. Не знаете? Вот и отлично. Потому что именно это произошло с Тинной Геулой Филлипс, и с тех пор она сама не своя.

В 1997 году Филлипс перенесла обширный инсульт, который лишил её умения общаться каким бы то ни было способом. Она, владевшая некогда шестью различными языками, стала практически немой. Тина вспоминает:

Внутри я плакала от того, что я не могу общаться. С моей мамой, с другими, хоть с китайцами! Я не знаю. Без общения нет ничего. Я, изучавшая языки, исчезл.

Тинна Филлипс

У Филлипс афазия, что переводится с древнегреческого «без речи». Как правило, афазия возникает после инсульта, который заставляет мозг перейти «в состояние шока». Во время инсульта происходит либо уменьшение притока крови в головной мозг, либо кровоизлияние, что в обоих случаях приводит к катастрофическому нарушению работы нейронов: прекращается обмен электролитов на мембране, затем перестают проводиться нервные импульсы, нервная клетка утрачивает свои основные функции, а дефицит кислорода и питательных веществ приводит к её смерти. Как говорит специалист по афазии Роберт Волин, который проводит терапию по восстановлению речи в Нью-Йоркском Медицинском Колледже, клетки мозга «не могут быть восстановлены; они безвозвратно утеряны».

В 25-40 % случаев инсульта в качестве последствия у людей появляется афазия. Как правило, у перенёсших инсульт можно обнаружить повреждения в двух областях мозга: в зоне Брока, отвечающей за воспроизведение речи, и в области Вернике, которая участвует в процессе обработки информации. При афазии Брока у людей появляются проблемы с беглостью речи, они начинают путать порядок слов в предложении и утрачивать представления о грамматике. Афазия Вернике влияет на смысловую сторону речи: люди с этим заболеванием путанно говорят, иногда их речь похожа на бессмысленный поток глупостей. Кроме того, афазия может ограничить ритмические возможности речи, влияя на беглость и словообразование.

У Филлипс была диагностирована глобальная афазия — этот термин используют для описания тяжёлых случаев, характеризующихся утратой способности общаться и понимать язык. Филлипс говорит, что на протяжении двух лет она сомневалась, что когда-нибудь у нее восстановится способность общаться, пусть даже в ограниченном виде:

Один год, два года — ничего. Раньше походы на вечеринки. Четвёртый десяток, а я изучаю английский, английский, английский, походы на вечеринки остались в прошлом. Теперь, в 40, я спрашиваю: «Куда мои 30 (ушли)». Много эмоций. Очень трудно.

Но одним из самых сложных и глубоких последствий для Филлипс стала утрата способности говорить с самой собой. Её внутренний монолог исчез на несколько месяцев, во время которых она была не в состоянии обрабатывать свои собственные мысли «нормальным» с точки зрения психологии способом. Способность к рефлексии, известная как «разговор с самим собой» или «внутренняя речь», имеет важное значение как для осмысления наших эмоции, обработки воспоминаний, так и для планирования будущего. Наш внутренний монолог изначально связан с ощущением себя, с нашей идентификацией, с нашим «Я».

Карликовый морской конек — подводный прототип шахматной фигурки

Карликовый морской конек является одним из примерно пятидесяти видов рода морских коньков, который представляет собой костистых рыб небольшого размера из семейства морских игр (отряд иглообразных).

Внешний вид карликового морского конька

Как и прочие морские коньки, карликовые сородичи по своей форме похож на фигурку шахматного коня.

Множество лентообразных кожистых выростов и длинных шипов, которые расположены на его теле делают карликового морского конька крайне незаметным в водорослях.

Среди морской растительности он, как правило, и обитает, являясь практически недоступным для хищников. И если размеры отдельных видов морских коньков могут достигать тридцати сантиметров, карликовый морской конек по своей длине не превышает четырех сантиметров.

Его тело покрыто не чешуей как у большинства рыб, а костными пластинками. Однако, несмотря на то, что его панцирь достаточно тяжел, передвигается он довольно легко, хотя и не слишком быстро. С виду он слово парит в воде, переливаясь разными красками от сизо-голубой до оранжевой, от огненно-красной до лимонно-желтой, от коричневой до черной. Учитывая яркость расцветки морской конек может быть по праву назван попугаем морских глубин.

Среда обитания карликового морского конька

Все морские коньки предпочитают тропические и субтропические воды и карликовый морской конек здесь не исключение, и обитает в теплых водах Мексиканского залива. Предпочитает выбирать спокойные места, избегая бурного течения. Образ жизни морского конька характеризуется малой подвижностью.

Обычно они, используя свой гибкий хвост, прикрепляется к стеблям водорослей и, изменяя цвет тела, полностью сливается с окружающей средой. С помощью такого метода маскировки карликовый морской конек охотится за пищей и прячется от врагов. В качестве пищи карликовый морской конек использует в основном мелких рачков. Имеющее трубчатую форму рыльце действует подобно насосу, втягивая вместе с водой и добычу.

Вопреки распространенному мнению, что форма тела морского конька напоминает «S»-образную форму, это не соответствует действительности. Такую форму морским конькам придают искусственно изготовители сувениров из морских коньков. На самом деле крючок хвоста морского конька загнут к животу. Следует отметить, что ближайшие родственники морских коньков (игла-рыба и колюшка) выглядят совершено заурядно.

Морские коньки живут в тропических и субтропических морях

и ведут малоподвижный образ жизни.

Анатомическое строение морского конька

Тело карликового морского конька располагается в воде по вертикали. Причиной этого является специфическое устройство плавательного пузыря, который расположен вдоль туловища почти по всей его длине и разделен с помощью перегородки, которая отделяет головную часть плавательного пузыря от остального туловища. И поскольку головной плавательный пузырь, больше чем брюшной, это обеспечивает карликовому морскому коньку вертикальное положение при плавании.

Происхождение карликового морского конька

Как показывают исследования, карликовый морской конек является сильно изменившейся рыбой-иглой. К сожалению окаменевших останков карликового морского конька обнаружено не было. Впрочем, недостаточное количество окаменевших останков является общей проблемой всех морских коньков, самые древние образцы которых в незначительном количестве были обнаружены на территории Словении, и чей возраст оценивается в тринадцать миллионов лет.

Карликовый морской конек отличается необычайной выносливостью 
и способен жить в воде при температуре до 36 градусов Цельсия и в пресной воде.

Размножение карликовых морских коньков

Размножение карликовых морских коньков отличается от размножения других животных. Когда наступает брачный период, самец подплывает к самке и оба конька прижимаются друг к другу. Самец в это время широко открывает карман, и самка вбрасывает туда несколько икринок. Вынашиванием потомства занимается самец.

Бертран Рассел: идеи, которые помогли человечеству

В прошлой статье вы уже читали перевод эссе одного из самых значимых философов XX века, рационалиста, логика и борца за свободу слова и мысли Бертрана Рассела: он рассказывал о самых вредных идеях, которые принесли вред человечеству и могут увести нас от подлинно гуманистических ценностей. В этой статье мы посмотрим на развитие нашей цивилизации сквозь призму истории идей, которые приносили людям какое-никакое, но всё же благо.

Прежде чем переходить к обсуждению предмета, нам необходимо составить представление о том, что можно считать помощью человечеству. Есть ли человечеству польза от того, что оно становится более многочисленным? Или от того, что люди становятся менее похожими на животных? Или когда они становятся счастливее? Или когда они учатся получать удовольствие от большего количества вещей? Или когда они становятся дружелюбнее друг к другу? Я думаю, что все эти вещи входят в наше представление о том, что помогает человечеству, и для начала стоит сказать несколько вступительных слов о каждой из них.

Наиболее очевидная польза для человечества — это увеличение его численности. В действительности главной целью, для которой люди на протяжении веков применяли свои технические навыки, было увеличение общего числа населения. Я не имею в виду, что таково было их намерение, — но именно таким оказался результат. Если это может служить поводом для радости, нам есть чему порадоваться.

Также мы стали, в определённом отношении, менее похожими на животных. Взять, к примеру, два аспекта: во-первых, приобретённые, а не врождённые навыки играют всё большую роль в жизни человека; во-вторых, обдуманные действия всё более преобладают над импульсивными.

Что касается счастья — всё не так радужно. В отличие от животных, мы страдаем не только от бед, которые приключаются с нами, но и от всего того, чего наш разум считает нужным бояться. Сдерживание естественных побуждений, обусловленное предварительным размышлением, предотвращает беды ценой беспокойства и общего недостатка радости.

Зато с разнообразием удовольствий всё обстоит иначе. Не только музыка, поэзия и наука, но даже футбол, бейсбол и алкоголь не доставляют животным никакого удовольствия. Наш разум, таким образом, однозначно позволил нам получать удовольствие от много большего количества вещей, чем доступно животным. Но мы приобрели это преимущество ценой намного большей склонности к скуке.

Однако мне могут возразить, что вовсе не многочисленность населения и не умножение удовольствий творят славу человека, а умственные и нравственные качества. Очевидно, что мы знаем больше, чем животные, и общепринято считать это одним из наших преимуществ. Утверждение, что это действительно так, можно подвергнуть сомнению. Но, в любом случае, это то, что отличает нас от дикарей.

Научила ли нас цивилизация быть более дружелюбными друг к другу? Ответ очевиден.

Дрозды заклёвывают престарелого дрозда до смерти, в то время как люди дают престарелому человеку пенсию. В пределах своей стаи мы более дружелюбны друг к другу, чем большинство животных. Но в нашем отношении к находящимся вне стаи — несмотря на все усилия моралистов и религиозных учителей — мы настолько же свирепы, как и животные, а наш разум позволяет придать этой свирепости размах, недоступный даже самому жестокому зверю.

Все эти факты должны приниматься во внимание при рассмотрении вопроса о том, какие идеи более всего помогли человечеству. Идеи, о которых здесь пойдёт речь, могут быть разделены на две категории: способствующие развитию знаний и технологий — и относящиеся к нравственности и политике.

Знания и технологии

Язык

Наиболее важные и трудные шаги были сделаны до начала истории. Достоверно неизвестно, на каком этапе появился язык, но можно с уверенностью сказать, что это происходило постепенно. Без языка было бы крайне сложно передавать из поколения в поколение все те изобретения и открытия, которые были сделаны позже.

Овладение огнём

Ещё одним огромным шагом, который мог быть сделан как до, так и после появления языка, было овладение огнём. Вероятно, огонь изначально использовался в основном для того, чтобы отгонять диких животных, пока наши предки спали, но затем его тепло нашли приятным.

Предположительно, однажды ребёнка отчитали за то, что он бросил мясо в огонь, но после того как кусок оттуда достали, он оказался значительно лучше на вкус — так началась длинная история кулинарии.

Одомашнивание животных

Приручение животных — в особенности коров и овец — должно быть, сделало жизнь намного приятней и безопасней. Некоторые антропологи выдвинули занимательную теорию о том, что люди не предвидели полезность домашних животных, а просто пытались приручать то животное, которое считалось священным в их религии. Племена, поклонявшиеся львам и крокодилам, вымерли, в то время как те, чьим священным животным была корова или овца, процветали.

Сельское хозяйство

Даже более важным, чем одомашнивание животных, было изобретение сельского хозяйства. Однако оно привнесло в религию кровавые практики, сохранившиеся на долгие века.

Обряды плодородия, как правило, подразумевали человеческие жертвы и каннибализм. Молох не помогал злакам расти до тех пор, пока ему не позволяли насладиться кровью детей. Подобный подход практиковали на заре индустриализации и евангельские христиане Манчестера, заставляя шестилетних детей работать по двенадцать, а то и по четырнадцать часов в сутки в условиях, которые преимущественно приводили к смерти. Теперь известно, что зерно может расти, а изделия из хлопка производиться без окропления кровью младенцев. В случае с зерном на это открытие ушла тысяча лет; в случае с изделиями из хлопка — менее века. Так что признаки прогресса в мире всё же есть.

Письмо

Последним из великих доисторических изобретений была письменность, поистине ставшая предпосылкой истории. Письмо, как и речь, развивалось постепенно и в форме изображений, предназначенных для передачи смысла. Оно, вероятно, возникло настолько же рано, насколько и речь. Однако переход от изображений к слоговому письму и затем к алфавиту был очень медленным. В Китае последний шаг так и не был сделан.

Математика, астрономия и естествознание

Переходя к историческим временам, мы обнаруживаем, что самые ранние важные шаги были сделаны в области математики и астрономии. Обе берут начало в Вавилонии за несколько тысячелетий до нашей эры. Образование в Вавилонии, правда, стало стереотипным и непрогрессивным задолго до первого знакомства с ним греков. Именно грекам мы обязаны методами мышления и исследования, которые принесли богатые плоды. В процветающих коммерческих городах Греции богатые люди, зарабатывавшие на рабском труде, благодаря торговле контактировали со многими нациями — как варварскими, так и цивилизованными.

Греки быстро переняли то, что могли предложить цивилизованные нации — вавилоняне и египтяне. Наблюдая за другими народами, они стали критично относиться к собственным обычаям и традициям, и к VI веку до н. э. достигли степени просвещённого рационализма, не превзойдённой до наших дней.

Математики свели историю живописи к изменению двух параметров

Джексон Поллок, «Мурал» (1943)

Музей изобразительных искусств Университета Айовы

Математики изучили, как в течение последней тысячи лет на картинах менялись детализация и упорядоченность изображений. С помощью такого метода ученым удалось формализовать основные переходы, которые произошли в истории живописи, а также классифицировать основные живописный направления. В будущем этот подход поможет количественно изучать историю изобразительного искусства, а также предсказывать основные тенденции его развития в будущем, пишут ученые в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Часто математические модели, которые изначально создавались для описания физических процессов, находят потом свое применение в совершенно других областях: например спорте, искусстве или социологии. Так, с помощью использования моделей из термодинамики или физики твердого тела ученым удалось объяснить стремление людей собираться в сложно организованные группы и описать структуру колоний, которые пингвины во время высиживания яиц.

Кроме того, для формального описания тех или иных явлений в искусстве или спорте нередко разрабатываются и новые математические модели, с помощью которых можно количественно изучить какие-то на первый взгляд исключительно качественные процессы. Например, в 1933 году американский математик Бирхофф предложил для описания картин использовать два параметра, которые описывают структуру изображений, — сложность (complexity) и энтропию (entropy). Первая из этих величин фактически характеризует количество деталей на картине, а вторая — упорядоченность их расположения.
Однако на практике этот подход начали использовать сравнительно недавно, когда стали позволять технические возможности. Сейчас подобные методы, основанные на изучение фрактальной структуры в картинах, применяют, например, для определения авторства картин или для изучения эволюции манеры отдельных художников в течение жизни. На этот раз ученые из Бразилии, Словении и Австрии под руководством Арольдо Рибейро (Haroldo V. Ribeiro) из Государственного университета Маринги предложили использовать этот же подход для исследования истории живописи.

Для этого ученые воспользовались базой данных WikiArt, в которой собрано около 140 тысяч работ, относящихся к разным стилям и написанных в течение примерно тысячи лет более чем 2 тысячами разных художников. Изображения всех этих картин приводились к матричному представлению в шкале серого цвета, из которого затем для каждой из них рассчитывались два параметра — сложность и энтропия. После этого ученые смотрели, как меняются значения этих параметров с течением времени и в зависимости от стиля.

Могут ли нейронные сети читать мысли, Или о том, как подгонять картинки к моделям

Guohua Shen/ATR

Shen et al., 2017

Недавно в новости попали японские исследователи из ATR Computational Neuroscience Labs в Киото и из Университета Киото. Их статья под названием «Глубокие нейронные сети для реконструкции изображений по активности человеческого мозга» (Shen et al., 2017), по сути, утверждает, что они разработали модель машинного обучения, которая может прочесть ваши мысли (примеры реконструированных из мыслей картинок показаны выше). Что все это значит? Может, пора уже привыкать думать только правильные мысли? Чтобы понять, что на самом деле означает эта новость, придется начать с кратких пояснений.

Как читать мысли глубоких нейросетей

У нейронных сетей всегда была одна большая проблема — непрозрачность: конечный результат увидеть можно, но очень трудно понять, что же там внутри происходит. Это проблема относится ко всем архитектурам, но давайте сейчас сосредоточимся на сверточных нейронных сетях (convolutional neural networks, CNN), которые постоянно используются для обработки изображений и вообще данных с пространственной структурой.

Очень грубо говоря, CNN — это многослойные (глубокие) нейронные сети, в которых каждый слой обрабатывает свой вход маленькими окнами, извлекая локальные признаки. Последовательно, уровень за уровнем, локальные признаки обобщаются и становятся глобальными: признаки на высоких уровнях сети «видят» гораздо большую часть изображения, чем на низких. Вот как это работает в очень простой CNN (картинку я взял из вот этого текста, который рекомендую прочесть полностью):

WILDML

В конце концов, через несколько (иногда несколько сотен) слоев мы получаем глобальные признаки, которые уже «смотрят» на все исходное изображение целиком, и уже их на последних слоях сети мы комбинируем так, чтобы получить метки классов (распознать, кошечка это, собачка или моторная лодка). Но как нам понять, что конкретно распознают эти признаки? Можем ли мы их интерпретировать?

Один возможный способ это понять — посмотреть на картинки, которые активируют конкретные нейроны в этой нейросети. Можно надеяться, что у этих картинок будет что-то общее. Эту идею развили, в частности, в знаменитой работе «Визуализация и понимание сверточных сетей». Вот посмотрите: на картинке ниже показаны окна из реальных изображений (справа), которые дают самые большие активации разным нейронам на одном из высоких уровней сверточной сети, а слева показаны пиксели, которые участвуют в этих активациях. Видно, что такой выбор картинок, подходящих под конкретные признаки, действительно позволяет многие нейроны неплохо интерпретировать:

Rob Fergus

Затем появилась другая простая, но очень интересная идея, которая тоже неплохо работает для интерпретации признаков. Весь процесс обучения модели устроен так: мы берем данные (скажем, размеченные изображения) и подгоняем веса модели так, чтобы модель как можно лучше эти данные описывала. Изображения при этом остаются фиксированными, а меняются веса сети, параметры тех самых сверточных слоев, о которых мы говорили выше.

Но можно попробовать наоборот: давайте зафиксируем сеть и изменим изображение так, чтобы сеть на нем выдавала то, что нам надо!

Для целей интерпретации нейронных сетей эта идея была развита, например, в работе «Интерпретация нейронных сетей при помощи глубокой визуализации». Результаты оптимизации картинок под конкретные цели очень похожи на знаменитые «deep dreams», и это, конечно, не случайно. Вот, например, картинки, специально оптимизированные с целью как можно сильнее активировать те или иные классы:

Jason Yosinski

Немного узнаваемо, но довольно странно выглядит, правда? Похожие эффекты мы увидим и в картинках из «чтения мыслей».

Другое важное применение той же идеи — антагонистические примеры (adversarial examples) для сверточных сетей: раз уж мы научились подгонять картинки под нейронную сеть, а не наоборот, давайте попробуем подогнать картинки так, чтобы обмануть сеть. Так можно получить примеры наподобие вот этого:

Jason Yosinski

Слева на этой картинке — самое обычное изображение, и оно вполне корректно распознается как крышка от бутылки. А справа — «антагонистическое» изображение: разницу между ними трудно заметить, даже когда они стоят рядом, но та же самая сеть, которая картинку слева распознавала как крышку, картинку справа уверенно распознает как… карликового пуделя.

На самом деле картинка справа получилась из картинки слева добавлением специального шума, очень маленьких изменений, которые выглядят абсолютно случайными, но на самом деле все направляют сеть в одну и ту же сторону — в сторону карликового пуделя. Это делается как раз при помощи оптимизации картинок под сеть, в данном случае — под один из ее выходов.

"Cypher"- киберфизическая скульптурная инсталляция

Ozel Office, архитектурная студия из Калифорнии, создала скульптуру-робота, которая самостоятельно видоизменяется в зависимости от окружения.

Название "киберфизической скульптурной инсталляции" - "Cypher". Она контролируется с помощью сенсоров, сканеров и технологии виртуальной реальности - надувается и сдувается, когда неподалеку находятся люди или другие объекты. Но на форму влияет не только наличие кого-то поблизости. На то, как выглядит этот пузырчатый объем зависят и движения человека, на котором надет особый шлем.

Сейчас реальность и виртуальный мир считаются чем-то отдельным и четко ограниченным, но архитекторы Ozel Office хотят разрушить эти границы. 

"Cypher создает мост между физическим и цифровым мирами, соединяя их в одинаковой плоскости опыта благодаря комбинации виртуальной симулированной реальности и взаимодействии робота и человека на основе сенсоров", - утверждают в студии.

Основа скульптуры - алюминиевая рама со стальными "суставами", напечатанными на 2D-принтере. Внутри расположен компьютер - "мозг" скульптуры - и компрессор воздуха. Эти элементы соединены с сенсорами, клапанами, приводами и другими компонентами, которые играют роль в создании движения.

В качестве оболочки команда использовала гибкие панели из силикона и термопластика на основе карбоновых волокон. Шипастая фактура была вдохновлена кожей животных и призвана поменять эстетически ожидания от роботов. "Черный глянцевый цвет был использован, чтобы усилить мистику объекта, размывая морфологические свойства скульптуры через игру отражений и отсутствия света", - так команда объясняет жуткий внешний вид скульптуры.

Первобытная война. Вооружение

Вооружение людей эпохи неолита и раннего бронзового века представляет собой смесь оружия, имевшего хождение ранее (дротик, деревянная дубинка, топор, нож, лук и стрелы), и недавно появившихся благодаря первым успехам металлургии образцов. При этом медь и бронза, пришедшие на смену ранее использовавшемуся дереву, кости и камню, в некоторых случаях позволили значительно увеличить эффективность применения старого вооружения, а также создать принципиально новые его виды.

Копьё и дротик

История копья восходит к глубокой древности. Согласно наблюдениям антропологов, многие виды обезьян использовали острые палки для разорения термитников и охоты на мелких животных. Однако обезьяны не используют палок (и других приспособлений) для убийства крупной добычи или себе подобных. Эта практика является специфической человеческой чертой.

Использование копья изменило поведенческие практики древних охотников. Удар копья, в особенности нанесённый из засады, позволял охотнику сразу поразить даже крупное животное. Используя для метания лёгкие копья – дротики, люди получили возможность охотиться на самую осторожную и быструю дичь и убивать её с большого расстояния. Кроме того, копьё в руках дало человеку значительное превосходство в схватке над теми, у кого в руках копья не было. Для того, чтобы успешно охотиться или воевать, ему отныне требовалась группа гораздо меньшей численности, чем раньше.

Копьё имеет очень длительную историю развития и поистине универсальное распространение, чему способствует элементарная простота его конструкции и доступность необходимых для его изготовления материалов. Простейшее копьё первобытного человека представляло собой заточенную прямую палку длиной примерно в рост человека. Острие копья обжигалось в огне для придания ему большей твёрдости.

Палеолитический охотник с древнейшей формой копья, у которого деревянное острие было обожжено в пламени костра. Археологический музей, Бонн

Древнейшими находками археологов являются копьё из Эссекса (Великобратания) и 8 деревянных копий из Шёнингена (Германия) возрастом от 360 000 до 420 000 лет. Самые древние копья с обсидиановым наконечником были найдены в Гадемотте (Эфиопия), их возраст составляет 280 000 лет. Впрочем, есть находки и постарше. В 2012 г. на территории Капской провинции (ЮАР) были найдены 13 заострённых каменных лезвий, которые, с точки зрения археологов, являются наконечниками копий. Их возраст составляет по крайней мере 500 000 лет.

В эпоху среднего палеолита, около 200 000 лет назад, копья стали оснащаться более тонкими наконечниками, изготовленными в технике отжимной ретуши. В верхнем палеолите, 35 000 лет назад, появились наконечники, изготовленные из кремневых вкладышей и вырезанные из кости. В этот период наблюдается значительное разнообразие наконечников и техник их монтирования на древке. Наконец, в эпоху халколита, после 4000 г. до н.э., наконечники копий начинают изготавливать из меди, а затем из бронзы.

По сравнению со многими другими видами оружия, копья монофункциональны и предназначены главным образом для нанесения укола. Этим обусловлена незначительная вариативность форм копейных наконечников, хотя длина и устройство рукояти-древка демонстрируют значительное разнообразие. Лёгкие и тонкие наконечники небольших размеров, как правило, насаживались на деревянное древко 1,5–2 м длины и предназначались для метания. Такие копья решительно преобладали в течение длительного времени, поскольку допускали двоякое применение. При необходимости их можно было не только метать вдаль, но и наносить ими удары в рукопашной схватке.

В бронзовом веке появляются узкоспециализированные массивные наконечники, насаживавшиеся на длинное и тяжёлое древко. Они предназначались сугубо для нанесения глубокой раны крупному зверю или, в условиях рукопашной схватки, для поражения противника без доспеха. Для метания такие копья непригодны. С другой стороны, распространение получают также специализированные очень лёгкие метательные копья-дротики с небольшим наконечником и коротким (до 1,5 м) древком.

Петроглиф с изображением человека, вооружённого копьём, Швеция

В момент удара на наконечнике копья сосредотачивается энергия в несколько сот килограмм. Даже деревянным двухметровым копьём из березы или бука с обожжённым наконечником можно пробить насквозь обтянутую кожей доску толщиной в 10 мм. Копьё, оснащённое кремневым наконечником, легко входит в свиную тушу на глубину по крайней мере 20 см, а в некоторых случаях пробивает её насквозь.

Боевые свойства дротиков обычно недооцениваются нашими современниками, однако эксперименты показывают, что в умелых руках и они являлись грозным оружием. Подготовленный боец может метнуть дротик на расстояние 70 м, а при попадании в цель на дистанции до 10 м он пробивает насквозь обтянутую кожей дубовую доску толщиной 18 мм. 

Это расстояние не кажется особенно значительным, но следует учитывать, что расстояние эффективного поражения цели имеет большую значимость по сравнению с максимальным расстоянием броска. Зулусы, например, бросали дротик в цель с расстояния не более 25 м, поскольку на большем расстоянии сила удара и точность попадания значительно ухудшались. В то же время дротик, брошенный на 25 м, сохранял достаточную силу, чтобы при точном попадании пронзить человеческое тело насквозь.

Порой дротики, как и эти гарпуны, использовавшиеся северными охотниками на морского зверя, могли иметь причудливые формы лезвий и устройство наконечника.

Хотя идентифицировать вид оружия, которым нанесены раны жертв, порой оказывается сложно, существует ряд ярких примеров использования копий в эпоху европейского бронзового века. В Дорчестере-на-Темзе (Великобритания), Виндинге (Дания), Хернадкак (Венгрия) в тазовых костях, принадлежавших покойникам, были обнаружены обломки наконечников копий, которыми была нанесена рана. Наконечник сломался при попытке извлечь его из раны, что предполагает большую силу удара и проникающую способность острия. Двое юношей из Тормартона (Великобритания) были убиты ударом сзади. В тазовой кости одного и в шейном позвонке другого были обнаружены засевшие наконечники дротиков.

Дубинка

Дубинка представляет собой оружие ударно-дробящего действия. Как и копьё, она относится к древнейшей разновидности оружия и имеет универсальное распространение, чему благоприятствуют простота конструкции и эффективность её применения. Самая простая дубинка представляет собой палку с утяжелённым концом. За счёт длины рукояти, образующей рычаг в продолжение человеческой руки, дубинка позволяет при хорошем замахе нанести сильный удар, которым можно сломать самые прочные кости и проломить череп жертве. Она может использоваться и в качестве метательного оружия при охоте на мелкую дичь.

Древнейшие находки дубин, обработанных человеческой рукой, датируются эпохой мезолита. В Каламбофаллс (Замбия) была обнаружена находка, чей возраст составляет примерно 200 000 лет. Вероятно, она использовалась для добивания раненых животных.

Деревянная дубинка Бронзового века в форме бейсбольной биты,

из раскопок у Толлензе (Германия)

Простые дубинки, а также палицы и посохи вырезались из цельного куска твёрдого дерева. Для изготовления боевой части использовался комель, где древесина имеет наибольшую плотность и твёрдость. Применение комбинированных материалов, например камня или острых осколков кости, вставленных в расщепы деревянного ствола или заранее вращенных в дерево, позволяло значительно увеличить твёрдость навершия и тяжесть наносимого удара.

К числу древнейших находок относятся также круглые, многоугольные и дисковидные навершия из камня. Они прикреплялись к рукояти при помощи клея и ремней из лыка и сыромятной кожи. Поскольку прочно зафиксировать каменное навершие на рукояти таким образом было сложно, по крайней мере с эпохи неолита появилась техника высверливания в нём сквозного отверстия. Для обеспечения прочного сцепления, навершие могли продевать в ещё растущее дерево. Другая технология предусматривала размачивание рукояти с насаженным на неё навершием в воде. Действенность оружия также наращивалась выступами или острыми гранями навершия, сначала каменного, а затем бронзового. Таким образом, простая дубинка со временем превратилась сначала в булаву, а затем в боевой молот.

Каменные просверленные навершия булав (слева) и топоров (справа),

III тыс. до н.э. Археологический музей, Шлезвиг

В 1996 г. на берегу небольшой реки Толлензе на территории земли Мекленбург-Передняя Померания (Германия) было обнаружено поле битвы эпохи Бронзового века, датируемое примерно 1250 г. до н.э. Среди остатков оружия, найденных археологами, были две деревянные дубинки, одна из которых имела форму бейсбольной биты длиной 73 см и была вырезана из ясеня. Вторая напоминала крокетный молоток на рукояти длиной 53 см, материалом для неё послужила древесина тёрна. Военный контекст этих находок определённо свидетельствует об их применении в качестве оружия на поле боя.

Топор

Топор, наравне с ножом и копьём, является древнейшей разновидностью рабочего инструмента и оружия. Деревянную рукоять к традиционному рубилу начали прикреплять в эпоху верхнего палеолита. Материалом для навершия служил кремень, обсидиан или сланец. В эпоху неолита при изготовлении топора уже вовсю начали использовать шлифовку, сначала для рабочей части лезвия, затем для всей поверхности инструмента.

Лезвие каменного топора в роговой оправе.

Музей истории искусств, Брюссель

Пропорции и размеры топоров были самыми разнообразными. Они могли быть клиновидными, ладьевидными или лопастными, в поперечном сечении иметь плоский, округлый или односторонне выпуклый профиль. Рукоять могла привязываться к топору в развилке ремнями из сырой или сыромятной кожи, топор могли вставлять в проушину рукояти или заранее вращивать в дерево.

Высший пилотаж глазами лётчика

Выступление авиационной группы высшего пилотажа ВМС США Blue Angels — изюминка любого американского авиашоу. 3–5 августа компания Boeing провела уже ставшее традиционным авиашоу Seafair, в котором участвовали «Голубые ангелы».

Авиационная группа Blue Angels была создана в 1946 году. Сегодня она летает на палубных истребителях F/A-18 Hornet, но уже в ближайшее время пересядет на Super Hornet. Авиашоу Boeing Seafair с 1950 года ежегодно проводится в Сиэтле (штат Вашингтон).

Ядовитый паук Argiope lobata помогает ученым

Argiope lobata

Wikimedia Commons

Международная группа ученых наглядно показала, что яд паука-кругопряда Argiope lobata можно использовать для блокировки активности нейрорецепторов мозга человека. Полученные результаты позволят создать препараты для лечения многих нейродегенеративных заболеваний. Исследование опубликовано в журнале Neuron.

Быстрая передача сигнала между нейронами нашего мозга в подавляющем большинстве случаев происходит за счет выброса передающим нейроном специального сигнального соединения — нейромедиатора, который воздействует на принимающий нейрон. В зависимости от эффекта нейромедиаторы подразделяют на возбуждающие и тормозные. 

Нейромедиатор глутамат в головном мозге человека активирует нейроны за счет присоединения к специальным белкам, встроенным в мембрану — глутаматным рецепторам — и открытия в них ионного канала, пропускающего положительно заряженные ионы. 

Открытие каналов глутаматных рецепторов приводит к деполяризации мембраны и возникновению потенциала действия, который затем распространяется по отросткам нейрона. 

При заболеваниях нервной системы происходит излишняя активация глутаматных рецепторов, в особенности тех, которые хорошо проводят кальций. Попадание в принимающие нейроны слишком большого количества кальция запускает процессы апоптоза и приводит к гибели нервных клеток. Поэтому стоит задача разработки специальных блокаторов для регулирования этого процесса.

Исследователям удалось изучить молекулярную структуру комплекса глутаматного рецептора с тремя блокаторами, включая природный токсин аргиопин из яда паука-кругопряда Argiope lobata и два искусственных соединения.

Химическая формула всех трех блокаторов состоит из двух частей: «головы», напоминающей остаток ароматической аминокислоты, и «хвоста» различной длины, включающего аминогруппы, соединенные алифатическими углеводородными линкерами. Наблюдения производились с помощью метода криоэлектронной микроскопии, за развитие которого в 2017 году была присуждена Нобелевская премия Жаку Дюбоше, Иоахиму Франку и Ричарду Хендерсону.

Рисунок 1: Химические формулы блокаторов глутаматных

рецепторов, использованных в работе.

«Оказалось, что эти блокаторы проникают внутрь рецептора, когда тот открывается при действии глутамата, при этом они помещают свой положительно заряженный хвост в узкую отрицательно заряженную часть ионного канала – его селективный фильтр, обусловливающий способность пропускать только катионы. Пройти канал насквозь блокаторам не позволяет их голова, застревающая во внутренней полости рецептора» 

– объясняет руководитель работы Александр Соболевский, заведующий лабораторией в Колумбийском университете (Нью-Йорк, США).

Рисунок 2: Структура комплекса глутаматного рецептора и токсина паука Argiope lobata – ацилполиамина аргиопина. (A) Микрографическая картинка, полученная с помощью криоэлектронной микроскопии, где изображения нескольких молекулярных комплексов обведены для примера зелеными кругами (слева), и примеры усредненных изображений молекулярных комплексов (справа). (B) Структура поры ионного канала рецептора с молекулой аргиопина внутри. 

Рисунок предоставлен Эдвардом Твуми, бывшим студентом лаборатории А. Соболевского, ныне сотрудником Гарвардского университета.

«Полученная информация может быть использована для создания селективных блокаторов глутаматных рецепторов, пропускающих ионы кальция и являющихся важной фармакологической мишенью в целом ряде заболеваний, включая боковой амиотрофический склероз (болезнь Шарко), эпилепсию, гибель нейронов при ишемии и нейродегенерацию при болезнях Альцгеймера и Паркинсона» 

– рассказывает Мария Елшанская, научный сотрудник Колумбийского университета.

Серебристый гиббон – вымирающий примат

Серебристый гиббон обитает исключительно на острове Ява, находящимся в Индонезии, то есть он является эндемиком, поэтому серебристых гиббонов еще называют яванскими гиббонами.

Эти обезьяны живут в горных низменных лесах. Отдают предпочтение лесам с очень плотным пологом. А в мангровых зарослях они не показываются.

Внешний вид серебристых гиббонов

Серебристые гиббоны – не крупные обезьяны, в длину они достигают 44-64 сантиметра, а масса тела доходит до 6-8 килограмм.

У них не имеется хвостов, а вот пальцы и руки хорошо развиты и очень длинные, они необходимы обезьянам для раскачивания на ветвях и передвижения. У самцов и самок серебристых гиббонов одинаковая окраска тела, выраженного полового диморфизма не наблюдается.

Серебристый гиббон (Hylobates moloch)

Окрас шерсти сильно варьируется от серо-серебристого до черного. Лицо более темное, его окантовывает белая полоса. На лбу располагается нечеткая надбровная полоса. Макушку украшает черная или серая шапочка из волос. Грудь более темная, чем остальное тело.

Система звуков у яванских гиббонов

Эти обезьяны живут семейными группами, при этом проявляют территориальное поведение. Территории соседей могут перекрываться. У каждой семьи имеется участок площадью примерно 15-20 гектар. Семьи состоят из взрослой пары и ее разнополого потомства, не более 4-х особей. Пары защищают свою территорию агрессивными громкими криками. При этом кричат только взрослые особи, а молодняк лишь наблюдает за их поведением.

Миру нужны разные типы мышления

Кадр из фильма «Темпл Грандин» (2010 г.)

Лекция TED, в которой самая знаменитая женщина с диагнозом «аутизм» Темпл Грандин рассказывает, чем мышление аутистов отличается от обычного, какие типы мышления чаще встречаются среди людей с «другим» мозгом и почему мир нуждается в каждом из них.

Мы привыкли думать, что норма во всех сферах — это тот идеал, на который стоит ориентироваться. Нормальное мышление, нормальное поведение, нормальные эмоциональные реакции. Все, что выходит за пределы нормы, общество привыкло клеймить «патологией», откладывать это на дальнюю полочку и не знать, что с этим делать, как включать людей с этими «отклонениями» в свою структуру, как взаимодействовать с ними. Но, возможно, проблема не в людях, а в самом подходе, который исключает любую попытку разобраться в тонкостях проблемы? Например, о чем нам может рассказать тот факт, что у Эйнштейна, Моцарта, Теслы, Марии Кюри и Томаса Джефферсона были особенности, которые сегодня позволили бы предположить, что у этих людей синдром Аспергера? Тем не менее, им удалось сделать столько много важных и полезных вещей за свою жизнь, что пришлось бы на несколько десятков жизней людей с «нормальным мышлением».

Но что мы знаем о людях, страдающих расстройствами, вызванными нарушениями развития головного мозга, например, о людях с отклонениями аутистического спектра, к которым относится и синдром Аспергера? Какими особенностями мышления они обладают? Предлагаем вам посмотреть публичную лекцию, в которой Темпл Грандин (пожалуй, самая знаменитая женщина с диагнозом «аутизм» и прототип героини одноименного фильма) рассказывает о своей способности «мыслить образами» и о том, как это помогает ей находить ответы на вопросы, на которые люди с типичным образом мышления затрудняются ответить. Она доказывает, что миру нужны люди аутистического спектра: те, кто думает визуально, думает схемами и образами, думает вербально, и другие одаренные дети.

Аутизм — это очень широкий спектр, который охватывает как очень тяжелые случаи, когда ребенок не может говорить, так и очень талантливых ученых и инженеров <…>. Это целый диапазон различных черт. Что отличает обыкновенного чудака от человека с синдромом Аспергера, который является легкой формой аутизма? Эйнштейн, Моцарт и Тесла — всех их сегодня поместили бы в аутистический спектр. И самое главное, что меня интересует — это то, как дать этим ребятам возможность стать теми, кто изобретет новые энергетические устройства, как говорил Билл Гейтс сегодня утром.

Темпл Грандин, которой в детстве был поставлен диагноз "аутизм", рассказывает о своей способности "мыслить образами" и о том, как это помогает ей находить ответы на вопросы, на которые люди с типичным образом мышления затрудняются ответить. Она доказывает, что миру нужны люди аутистического спектра: те, кто думает визуально, думает схемами и образами, думает вербально, и другие одаренные дети.

Японский волк – истребленный вид

Японский волк (Canis lupus hattai)

Не так давно японский профессор Хидеаки Тодзё воссоздал геном японского волка. Он получили его при проведении экспериментов по клонированию. В ходе работы он использовал лишь небольшой фрагмент кожи волка, площадью не более 3-х квадратных миллиметров.

Японский волк относится к отряду псовых. Эти хищники были свирепыми и сильными. Они жили в лесных районах островов Японии, населяли такие острова, как Кюсю, Вакаяма, Хонсю и Сикоку. От европейских собратьев японских волков было просто отличить.

В длину японские волки не превышали 1 метра.

Ученые считают, что изначально волки жили в Монголии, а со временем они расселились по всей Европе. Эксперимент показал, что геномы японского и европейского волка отличаются на 6%.

Японского волка изображали во многих пособиях и книгах.

Подвиды японских волков

На японских островах обитало два подвида волков: Хонсю и Хоккайдо.

Размеры волка Хоккайдо были довольно большими, примерно такими же, как у европейского волка.

Волк Хонсю был самым небольшим представителем рода волков. В длину взрослые особи достигали не более 40 сантиметров, а вес не превышал 7 килограммов.

Японский волк – истребленный вид

Истребление японских волков

В отличие от европейцев, японцы относились к волкам с уважением и почитанием. В Японии не охотились на этих гордых животных ради забавы. Даже в японских сказках волки были представлены как «мягкие чудовища», а не как кровожадные монстры в европейских сказках. Существуют волчьи легенды, в которых эти звери представляются защитниками и помощниками слабых. Они помогают бедным или предупреждают о надвигающейся катастрофе.

Что «видит» вычислительная система, когда мы просматриваем фильм

Арт-проект Бенджамина Гроссера показывает, что «видит» вычислительная система, когда мы просматриваем фильм. Видео может выглядеть как абстракция или как попытка показывать цвет глазами дальтоника; в реальности это множество временных эскизов, которые синхронизируются со звуком, где фиксирован сам процесс создания компьютером схематического изображения.

Художник создал программу с использованием алгоритма искусственного интеллекта (AIR) и компьютерного зрения (CVA), чтоб дать системе некую степень автономии — компьютер сам выберет то, что «захочет посмотреть».

Гроссер задаёт зрителю трудные вопросы: «почему мы видим то, что мы видим, когда мы видим?». Как говорит автор, его больше всего волнует демонстрация «разницы в пути культурного развития машин и людей».

Бенджамин Гроссер:

Обсуждения о «компьютерном видении» часто фокусируются на использовании камер и программном обеспечении для навигации и интерпретации физического мира.

Например, мы программируем компьютеры «видеть» автомобили для анализа трафика или «идентифицировать» лица для наблюдения. Тем не менее эти виды задач видения по своей сути пытаются заставить компьютер видеть как «мы» делаем.

Assorted Vision является первым в наборе видео, который вместо этого представляет, как компьютеры рассматривают данные на основе изображений для «самих себя», в отличие от нас.

Используя фундаментальный вычислительный метод сортировки массивов значений, это видео посещает каждый пиксель в клипе из The Matrix; результат показывает каждый пиксель оригинала, но переупорядочивается в зависимости от значения его оттенка.

Assorted Vision - это незабываемое усилие моего проекта Autonomous Video Artist.