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

Цепь переменного токена: почему NFT считают фикцией, но все равно покупают Цепь переменного токена: почему NFT считают фикцией, но все равно покупают

Имеет ли владелец NFT исключительные права на произведения искусства?

Популярная механика
Карьера не должна быть пыткой: 7 признаков скорого выгорания на работе Карьера не должна быть пыткой: 7 признаков скорого выгорания на работе

Ознакомься с этим списком, пока еще не слишком поздно

Playboy
Исследование выявило белок, замедляющий старение с помощью регуляции РНК Исследование выявило белок, замедляющий старение с помощью регуляции РНК

Белок PELOTA играет центральную роль в замедлении старения и продлении жизни

ТехИнсайдер
Как мутирует человечество на Марсе: мнение ученых Как мутирует человечество на Марсе: мнение ученых

Колонизация Марса - одно из перспективнейших направлений космической отрасли

Популярная механика
«Операция „Барбаросса“: Начало конца нацистской Германии» «Операция „Барбаросса“: Начало конца нацистской Германии»

Что мешало немцам продвигаться к Москве

N+1
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
Человек с большой буквы X Человек с большой буквы X

Майкл Фассбендер рассказал о новых точках притяжения

GQ
5 экзотических стран без виз: когда ехать, чем заняться, что есть 5 экзотических стран без виз: когда ехать, чем заняться, что есть

Куда сорваться, если отпуск нагрянул внезапно? Мы собрали подборку стран

Cosmopolitan
Полный дзен: японский подход к индустрии красоты Полный дзен: японский подход к индустрии красоты

Что означают слова «икигай» и «генке» и зачем в спа-центре работает психолог

Forbes
Золотая соломинка: как предприниматель из Петербурга заработал 150 млн рублей на отказе бизнеса от пластика Золотая соломинка: как предприниматель из Петербурга заработал 150 млн рублей на отказе бизнеса от пластика

Сколько приносит «зеленый» бизнес и почему у экологов есть к нему претензии?

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
Удар по Дерипаске. Как миллиардер лишился бизнеса на $8 млрд Удар по Дерипаске. Как миллиардер лишился бизнеса на $8 млрд

Что помешало миллиардеру Олегу Дерипаске стать крупным строителем и девелопером

Forbes
«Игра престолов»: финал в пересказе Cosmo. Последняя серия «Игра престолов»: финал в пересказе Cosmo. Последняя серия

Сейчас ты узнаешь, кому же все-таки достался Железный трон

Cosmopolitan
«Единорог» Чубайса: кто построил первый проект «Роснано» стоимостью $1 млрд «Единорог» Чубайса: кто построил первый проект «Роснано» стоимостью $1 млрд

Как основатели OCSiAl собираются завоевать мир со своим продуктом?

Forbes
На голову выше На голову выше

Каких неприятностей следует ожидать от коллег, если тебя повысили?

Лиза
Верный курс: надолго ли рубль останется фаворитом Верный курс: надолго ли рубль останется фаворитом

Динамика курса рубля выигрышно смотрится на фоне валют других рынков

Forbes
Как соцсети влияют на отношения? 4 главных эффекта, обнаруженных учеными Как соцсети влияют на отношения? 4 главных эффекта, обнаруженных учеными

Соцсети привнесли в романтические отношения массу проблем и нюансов

Playboy
История фотографии, на которой 25 тысяч лиц История фотографии, на которой 25 тысяч лиц

Снимок, который попал в Книгу рекордов России

СНОБ
Физики изучили свойства жидкого углерода Физики изучили свойства жидкого углерода

Ученые расплавили графит и изучили свойства жидкой формы углерода

ТехИнсайдер
Шейлин Вудли: Нестандартная Шейлин Вудли: Нестандартная

Вудли чувствовала, что оказалась в тупике и настал момент «валить из Голливуда»

Караван историй
И что он в ней нашел... И что он в ней нашел...

Романы между интересными, состоявшимися мужчинами и простушками – не редкость

Лиза
В понедельники больше никогда В понедельники больше никогда

Музею изобразительных искусств им. Пушкина становится тесно в столице

СНОБ
Читать за едой Читать за едой

Собрание людей, культур, гастрономических традиций и дизайнерских идей

Seasons of life
Как в домашних условиях увидеть субатомные частицы Как в домашних условиях увидеть субатомные частицы

Как увидеть частицы, образующиеся при радиоактивном распаде

Популярная механика
«Не воспринимается как история роста»: в Morgan Stanley поделились опасениями по поводу будущего Tesla «Не воспринимается как история роста»: в Morgan Stanley поделились опасениями по поводу будущего Tesla

Tesla — компания с проблемной кредитной историей

Forbes
Рабочий класс. Отказаться от высшего образования может быть хорошей идеей Рабочий класс. Отказаться от высшего образования может быть хорошей идеей

Как популяризируют рабочие профессии в США и актуален ли этот подход для России

Forbes
Не то слово. 5 чисто женских приемов в деловой переписке Не то слово. 5 чисто женских приемов в деловой переписке

Женские правила деловой переписки не имеют ничего общего с мужскими

Forbes
Играй, гармонь! Играй, гармонь!

Юморист Николай Бандурин – о мечте Задорнова и восстановлении дома после пожара

StarHit
5 ключей к публичному выступлению 5 ключей к публичному выступлению

Умение убеждать становится насущной необходимостью

Psychologies
Конкурент Revolut с эстонскими корнями стал самым дорогим финтех-стартапом Европы Конкурент Revolut с эстонскими корнями стал самым дорогим финтех-стартапом Европы

Сервис денежных переводов TransferWise оценен в $3,5 млрд

Forbes
Открыть в приложении