В области исследования мозговой деятельности куда больше вопросов, чем ответов

Популярная механикаНаука

Опыты на людях: как исследуют человеческий мозг

Еще не так давно по историческим меркам о мозге говорили как о «черном ящике», процессы внутри которого оставались тайной. Достижения науки последних десятилетий уже не позволяют заявлять об этом столь же категорично. Однако по-прежнему в области исследования мозговой деятельности куда больше вопросов, чем однозначных ответов.

Олег Макаров

Распознать в этой, имеющей космические численные параметры и находящейся в постоянном движении системе механизмы, которые можно было бы соотнести с тем, что мы называем памятью и мышлением, крайне сложно. Порой для этого приходится проникать непосредственно в мозг. В самом прямом физическом смысле.

Что бы там ни говорили защитники живой природы, но экспериментировать над мозгом макак и крыс исследователям пока никто не запрещал. Однако когда речь идет о мозге человека — живом мозге, разумеется, — эксперименты на нем практически невозможны по соображениям права и этики. Проникнуть внутрь «серого вещества» можно лишь, что называется, за компанию с медициной.

b3f0e3796111721e08152235e0b14cbe.jpg

Провода в голове

Одним из таких шансов, предоставленных исследователям мозговой деятельности, стала необходимость хирургического лечения тяжелых случаев эпилепсии, которые не поддаются медикаментозной терапии. Причиной заболевания становятся пораженные участки срединной височной доли. Именно эти области необходимо удалить методами нейрохирургии, однако прежде всего их надо выявить, чтобы, так сказать, не «отхватить лишнего».

Американский нейрохирург Ицхак Фрид из Калифорнийского университета (Лос-Анджелес) еще в 1970-х стал одним из первых, кто применил для этой цели технологию введения непосредственно в кору головного мозга электродов толщиной 1 мм. По сравнению с размером нервных клеток электроды имели циклопические размеры, однако даже такого грубого инструмента было достаточно, чтобы снять усредненный электросигнал от некоторого количества нейронов (от тысячи до миллиона). В принципе, для достижения чисто медицинских целей этого было достаточно, но на каком-то этапе инструмент было решено усовершенствовать. Отныне миллиметровый электрод получал окончание в виде разветвления из восьми более тонких электродов диаметром 50 мкм. Это позволило увеличить точность замеров вплоть до фиксации сигнала от сравнительно небольших групп нейронов. Были также разработаны методы, позволяющие отфильтровать из «коллективного» шума сигнал, посылаемый одной-единственной нервной клеткой мозга. Все это было сделано уже не в медицинских, а в чисто научных целях.

Именные нейроны

Объектом исследований становились люди, ожидавшие операции по поводу эпилепсии: пока внедренные в кору мозга электроды считывали сигналы от нейронов для точного определения зоны хирургического вмешательства, попутно проводились весьма интересные эксперименты. И это был тот самый случай, когда реальную пользу науке принесли иконы поп-культуры — голливудские звезды, чьи образы легко узнаваемы большинством населения планеты. Сотрудник Ицхака Фрида — врач и нейрофизиолог Родриго Киан Кирога — демонстрировал испытуемым на экране своего ноутбука подборку широко известных зрительных образов, среди которых были как популярные личности, так и знаменитые сооружения, вроде оперного театра в Сиднее. При показе этих картинок в мозге наблюдалась электрическая активность отдельных нейронов, причем разные образы «включали» разные нервные клетки. Например, был установлен «нейрон Дженнифер Энистон», который «выстреливал» всякий раз, когда на экране возникал портрет этой актрисы романтического амплуа. Какое бы фото Энистон ни демонстрировали испытуемому, нейрон «ее имени» не подводил. Более того, он срабатывал и тогда, когда на экране появлялись кадры из известного сериала, в котором актриса снималась, пусть даже ее самой в кадре не было. А вот при виде девушек, лишь похожих на Дженнифер, нейрон молчал.

4318bd5c6188e3e52beba38c585b5049.jpg

Исследуемая нервная клетка, как оказалось, была связана именно с целостным образом конкретной актрисы, а вовсе не с отдельными элементами ее внешности или одежды. И это открытие давало если не ключ, то подсказку к пониманию механизмов сохранения долговременной памяти в человеческом мозге. Единственное, что мешало продвигаться дальше, — те самые соображения этики и права, о которых говорилось выше. Ученые не могли разместить электроды ни в каких других областях мозга, кроме тех, что подвергались предоперационному исследованию, да и само это исследование имело ограниченные медицинской задачей временные рамки. Это весьма затрудняло поиски ответа на вопрос, действительно ли существует нейрон Дженнифер Энистон, или Брэда Питта, или Эйфелевой башни, а может быть, в результате замеров ученые случайно натыкались лишь на одну клетку из целой связанной друг с другом синаптическими связями сети, отвечающей за сохранение или узнавание определенного образа.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

5 книг, которые помогут достичь успеха в выбранной нише 5 книг, которые помогут достичь успеха в выбранной нише

Книги, которые запросто справятся с ролью инструктора по достижению успеха

Популярная механика
«Я родилась с аномалиями»: Джулия Ванг рассказала об изменении своей внешности «Я родилась с аномалиями»: Джулия Ванг рассказала об изменении своей внешности

Джулия Ванг стала одной из самых ярких участниц «Битвы экстрасенсов»

Cosmopolitan
Возраст отдельных изображений Альтамиры оценили более чем в 20-30 тысяч лет Возраст отдельных изображений Альтамиры оценили более чем в 20-30 тысяч лет

Рисунки в пещере Альтамира могут иметь возраст в 20-30 тысяч лет

N+1
Спасибо маме: как Наоми Осака становится самой высокооплачиваемой спортсменкой мира Спасибо маме: как Наоми Осака становится самой высокооплачиваемой спортсменкой мира

Что превращают молодую теннисистку в маркетинговую звезду

Forbes
Немедикаментозное снижение массы обрекло канадца на хроническую боль Немедикаментозное снижение массы обрекло канадца на хроническую боль

Почему может развиться хроническая боль на фоне снижения массы тела

N+1
Почему радостные события иногда вызывают тревогу? Почему радостные события иногда вызывают тревогу?

Казалось бы, время радоваться, но вместо радости вы испытываете беспокойство

Psychologies
Кто такая Шэрон Тейт и почему о ней надо знать Кто такая Шэрон Тейт и почему о ней надо знать

Об актрисе, которую Марго Робби играет в «Однажды... в Голливуде»

Vogue
«Шедевр»: искусство, дружба, афера «Шедевр»: искусство, дружба, афера

Чего больше в популярной картине — таланта ее создателя или успешного маркетинга

Psychologies
Кто во что горазд Кто во что горазд

«СтарХит» узнал, какие профессии выбрали дети звезд

StarHit
Дмитрий Крылов: «Искать борщ в Таиланде? Не про меня» Дмитрий Крылов: «Искать борщ в Таиланде? Не про меня»

Телеведущий Дмитрий Крылов о любви женщин и странностях россиян

StarHit
Кроссовки дня: кроссовки Nike VaporMax, которые выглядят наивно, но хотят их все модники мира Кроссовки дня: кроссовки Nike VaporMax, которые выглядят наивно, но хотят их все модники мира

Продолжаем рассказывать об интересных кроссовочных релизах

Esquire
Красиво жить! Красиво жить!

Нати Ко делится с Grazia своими мыслями

Grazia
Как проводятся краш-тесты для вагонов? Как проводятся краш-тесты для вагонов?

Как тестируют локомотивы и вагоны, прежде чем они выйдут на путь?

Популярная механика
Экоактивизм вместо урока биологии: кто такая 16-летняя Грета Тунберг и за что ее номинировали на Нобелевскую премию Экоактивизм вместо урока биологии: кто такая 16-летняя Грета Тунберг и за что ее номинировали на Нобелевскую премию

Шведская школьница Грета Тунберг претендует на Нобелевскую премию мира

Esquire
Уберизация холодильника: зачем торговые сети уходят в сеть Уберизация холодильника: зачем торговые сети уходят в сеть

Передел российского рынка ретейла открывает старым игрокам новые возможности

Forbes
Почему сгорел “Суперджет”: версии катастрофы Почему сгорел “Суперджет”: версии катастрофы

Что известно о причинах аварии Sukhoi Superjet 100

Популярная механика
Одинокие женщины… счастливы Одинокие женщины… счастливы

Одиноких женщин часто считают неудачницами, жалеют искренне или притворно

Psychologies
Стилист поможет Стилист поможет

Один из самых полезных трендов нашего времени – шопинг с помощником

Домашний Очаг
Потеря работы сродни потере любимого человека. Что поможет двигаться дальше? Потеря работы сродни потере любимого человека. Что поможет двигаться дальше?

Те, кого хоть раз увольняли, знают, что ситуация сродни удару под дых

Psychologies

Отрывок из цикла "Моя борьба"» Уве Кнаусгора

Esquire
Победители премии «GQ Кодекс» 2019 Победители премии «GQ Кодекс» 2019

Церемония вручения премии «GQ Кодекс»

GQ
Трансформационная игра: бросить кубик и решать настоящие жизненные задачи Трансформационная игра: бросить кубик и решать настоящие жизненные задачи

Неужели коробка с карточками и фишками может повлиять на нашу реальную жизнь

Psychologies
9 самых богатых детей-актеров всех времен (от Селены Гомес до сестер Олсен) 9 самых богатых детей-актеров всех времен (от Селены Гомес до сестер Олсен)

Пока ты играл в машинки, они уже на них зарабатывали (причем на настоящие)

Playboy
Русский чеддер. Какое будущее у британской сыроварни Елены Батуриной Русский чеддер. Какое будущее у британской сыроварни Елены Батуриной

Елена Батурина основала ферму и сыроварню

Forbes
Куда улетели российские миллиардеры на майские праздники Куда улетели российские миллиардеры на майские праздники

Маршруты, по которым в праздники летали самые дорогие бизнес-джеты России

Forbes
Клеточный автомат: возможна ли автоматическая жизнь? Клеточный автомат: возможна ли автоматическая жизнь?

Мир Minecraft затягивает, ведь он живет и эволюционирует

Популярная механика
Анна Цуканова-Котт: «Все знают, какая я строгая мама» Анна Цуканова-Котт: «Все знают, какая я строгая мама»

О том, как появление сестры воспринял сын Михаил и о кулинарной книге 18+

Grazia
«Настроения полны пессимизма». Больше половины россиян не ждут скорого завершения кризиса «Настроения полны пессимизма». Больше половины россиян не ждут скорого завершения кризиса

Почти треть россиян считает, что экономические условия в стране плохие

Forbes
Автоматический молитвенник и другие странные машины Криса Экерта Автоматический молитвенник и другие странные машины Криса Экерта

Творения Криса Экерта: мрачные, страшные, заставляющие задуматься автоматы

Популярная механика
Дамоклов меч над Россией: чего ждать от новых санкций США Дамоклов меч над Россией: чего ждать от новых санкций США

Чем грозят России новые санкции

Forbes
Открыть в приложении