Czy najlepszym poziomem opisu umysłu jest poziom molekularny?

Książka: "Information in the Brain A Molecular Perspective", Ira Black, neurobiolog, Dept. of Neuroscience and Cell Biology, Robert Wood Johnson Medical School.
Integracja mechanizmów uczenia się, przechowywania informacji, reprezentacji, odtwarzania informacji oraz komunikacji dokonuje się na poziomie molekularnym.
Neurocząsteczki - neurotransmitery i neuromodulatory, molekuły regulujące wzrost neuronów i czynniki troficzne - pośredniczą w reorganizacji systemu nerwowego.
Informacja ze środowiska wywołuje w organizmie zmiany, w których uczestniczą neurocząsteczki, zmiany nawet w genomie.
Neurocząsteczki odpowiedzialne za przetwarzanie informacji na bieżąco i za trwałe, długookresowe zmiany.

Symbole molekularne spełniają funkcje kognitywne, przyjmując, przetwarzając, gromadząc i aktywując informacje o zdarzeniach wewnętrznych i zewnętrznych.
Neurocząsteczki to zarówno hardware jak i software, funkcja i struktura.
Język neuronalny - symbole molekularne, komunikacja - sygnały molekularne.
Kombinatoryczna strategia neuronów: 4 neurotransmitery, 3 stopnie koncentracji każdy, to mamy 3⁴ =81 różnych stanów.

Bodźce trwające sekundy lub minuty => zmiany koncentracji neurocząsteczek.
Pamięć to temporalne wzmocnienie informacji dochodzącej ze środowiska.
Symboliczne funkcje molekuł zależą od kontekstu.
Najpierw obwody chemiczne, potem struktura połączeń neuronów.
Mózg zmienia się pod wpływem umysłu a umysł pod wpływem mózgu.

Mechanizmy plastyczności (uczenia się) mózgu
Plastyczność pamięciowa, rozwojowa i kompensacyjna.
Pamięciowa: LTP, długotrwałe wzmocnienie synaptyczne - zwiększenie przewodnictwa synaptycznego na dłuższy okres czasu, w hipokampie
Własności: specyficzność, asocjacyjność i kooperatywność.
Rozwojowa: tworzenie się mózgu i okresy krytyczne, czynniki chemotropowe.
Kompensacyjna: naturalna i przeszczepy oraz pobudzanie przez czynniki wzrostu i czynniki troficzne.

Neuroprzekaźniki i neuromodulatory
Neuroprzekaźniki: proste przekazywanie impulsów.
Kilka przekaźników w jednym neuronie, jeden dominujący przy słabych pobudzeniach (prawo Dale'a).

• Acetylocholina (ACh) - pobudza, jądra podstawne, motoneurony.

  
  

• Dopamina - hamująca, pamięć robocza, kora prefrontalna, jądra wzgórza.

  
  

• Epinefryna (adrenalina) - pobudza, rdzeń przedłużony.
• Norepinefryna (noradrenalina) -miejsce sinawe, przytomność.

  
  

• Kwas glutaminowy (aminokwas) - pobudzający, najbardziej rozpowszechniony.
• GABA - hamujący, interneurony kory, hipokamp.

  
  

• Serotonina (5HT) - jądra szwu, most, rdzeń, silne działanie psychoaktywne.

  
  

Neuromodulatory:
Tlenek azotu, tlenek węgla, małe cząsteczki, silna dyfuzja.
Neuropeptydy - łańcuchy aminokwasów, enkefaliny, endorfiny.

Białka:

• Relina reguluje rozwój mózgu płodu a w późniejszym okresie wpływa na neurogenezę (migrację neuroblastów), oraz długotrwałe wzmocnienie synaptyczne (LTP).
• Cyclin-dependent kinase 5 (CDK5), gen i kinaza białkowa zaangażowana w dojrzewanie neuronów, szczególnie obszarów zmysłowych.
• Neuroliginy (NLGN) i neureksyny, to białka membranowe wpływające na budowę synaps.

Substancje psychoaktywne
Klasyfikacja według podziału WHO

• Grupa pierwsza: uspokajająco-hipnotyczne. Hamują działanie CNS: alkohol, barbiturany, chloroform, eter, leki nasenne.
• Grupa druga: środki stymulujące CNS. Kofeina, kokaina, nikotyna, amfetaminy, kardiazol, strychnina.
• Trzecia grupa: środki narkotyczne Euforyczne, pochodne opium np. heroina, morfina, kodeina i samo opium.
• Czwarta grupa: środki antypsychotyczne. Leki neuroleptyczne, trankwilizatory, związki litu, leki antydepresyjne, np. prozak, antypsychotyczne np. clozapina.
• Piąta grupa: halucynogeny, środki psychodeliczne LSD, meskalina, psylocybina, marihuana, haszysz, syntetyki np. MDMA.

Środki nootropowe.
Poprawiają szybkość uczenia się, zdolności do przypominania, przepływ informacji pomiędzy półkulami mózgu, zwiększają odporność mózgu na chemiczne i fizyczne zagrożenia - przynajmniej w teorii, bo brakuje porządnych wyników eksperymentalnych.
W wielu krajach są bary sprzedające napoje na nich oparte.

• Aminokwasy: fenyloalanina i tyrozyna, prekursor dopaminy i noradrenaliny.
• Piracetam: przepływ informacji pomiędzy półkulami, produkcja ACh
• Lecytyna, cholina oraz DMAE: pamięć, produkcja ACh
• Hydergina: kojarzenie, pamięć, plastyczność kompensacyjna
• Witaminy A, C, E ; B1, B3, B6, B12;
• Zioła: Ginkgo Biloba, Ginseng, Gotu-kola