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

Крионика: есть ли жизнь после заморозки? Крионика: есть ли жизнь после заморозки?

Крионика – это игра с малыми шансами, но с колоссальным джекпотом

Популярная механика
Типы характеров: шпаргалка на все случаи жизни Типы характеров: шпаргалка на все случаи жизни

Гештальт-терапевт Ольга Дулепина предлагает простую и понятную модель характеров

Psychologies
Глубоководная добыча полезных ископаемых заглушит биологически важные звуки Глубоководная добыча полезных ископаемых заглушит биологически важные звуки

Как шум от разработки морского дна мешает коммуникации морских обитателей

N+1
7 «вредных» продуктов, которые на самом деле полезны для организма 7 «вредных» продуктов, которые на самом деле полезны для организма

Если твоя мама до сих пор запрещает тебе есть чипсы, покажи ей этот материал

Playboy
Что такое калланетика и помогает ли она похудеть: 9 упражнений Что такое калланетика и помогает ли она похудеть: 9 упражнений

Эффективный комплекс упражнений для укрепления мышц, которые можно делать дома

РБК
Матильда Шнурова: «Петербург — это город, испытывающий тебя» Матильда Шнурова: «Петербург — это город, испытывающий тебя»

Можно ли сегодня создать ресторан «на века»?

Forbes
На китайской тяге: взлет биткоина обеспечили пользователи из КНР На китайской тяге: взлет биткоина обеспечили пользователи из КНР

Криптовалюта выступает средством защиты активов для китайцев

Forbes
Опасная связь Опасная связь

23 мая выходит фильм «Красивый, плохой, злой» с Лили Коллинз в главной роли

Grazia
Круче камикадзе: таранные самолеты Круче камикадзе: таранные самолеты

Истребитель, предназначенный для уничтожения самолета противника таранным ударом

Популярная механика
Ракета Вассерфаль: упущенный шанс Гитлера Ракета Вассерфаль: упущенный шанс Гитлера

В чем была ошибка министра вооружений Германии Альберта Шпеера

Популярная механика
Brexit с высокой доходностью. Как заработать на фунте? Brexit с высокой доходностью. Как заработать на фунте?

Уход премьер-министра Терезы Мэй не решил проблем Brexit

Forbes
15 главных самолетов Второй мировой 15 главных самолетов Второй мировой

Предлагаем вспомнить, на чем воевали в небе победители и побежденные

Популярная механика
9 книг, чтобы лучше узнать себя 9 книг, чтобы лучше узнать себя

Девять книг, которые помогут найти ответы на вопросы, которые вас волнуют

Psychologies
Люди Востока Люди Востока

В основе таких вроде бы разных традиций — уважение, забота, тепло, память

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
Комендантский час.  С кем будет конкурировать российский кроссовер Aurus Комендантский час.  С кем будет конкурировать российский кроссовер Aurus

Стоимость российского внедорожника Aurus Komendant держится в секрете

Forbes
Черное зеркало, светлая сторона Черное зеркало, светлая сторона

С тех пор как айфон узнает нас в лицо, мы живем в новой реальности

Glamour
Главная роль. Почему британская монархия нуждается в Меган Маркл Главная роль. Почему британская монархия нуждается в Меган Маркл

Меган Маркл — сериальная актриса, феминистка с темным цветом кожи

Forbes
В ожидании нового кризиса. Что угрожает мировой экономике через 10 лет после «Великой рецессии» В ожидании нового кризиса. Что угрожает мировой экономике через 10 лет после «Великой рецессии»

Растущие долги подталкивают мир к новой встряске

Forbes
Фонд Юрия Мильнера инвестировал в американский сервис доставки еды DoorDash Фонд Юрия Мильнера инвестировал в американский сервис доставки еды DoorDash

Инвестиционная лихорадка вокруг сервисов доставки еды не утихает

Forbes
Отпуск – время быть вместе? Отпуск – время быть вместе?

Как отдохнуть так, чтобы не разочароваться?

Psychologies
Как стать продуктивным, не беря себя «в ежовые рукавицы» Как стать продуктивным, не беря себя «в ежовые рукавицы»

Читая о том, как стать продуктивнее, мы наталкиваемся на мотивационные лозунги

Psychologies
Крус молодого бойца Крус молодого бойца

Сорок пять Пенелопы Крус — это новые двадцать

Tatler
В эпицентре будущего В эпицентре будущего

Хронологически седьмой Mercedes S-Класс подтвердит звание витрины технологий

Quattroruote
14 сериалов, финалы которых нас разочаровали 14 сериалов, финалы которых нас разочаровали

Сериалы, концовки которых перечеркнули все твои ожидания

Maxim
Как приземлить дебошира Как приземлить дебошира

Правонарушений на борту самолетов год от года становится больше

РБК
Мышьяк, лезвие и воск: как менялась мода на интимные стрижки Мышьяк, лезвие и воск: как менялась мода на интимные стрижки

Начиная с самых древних времен женское тело всегда было предметом вожделения

Cosmopolitan
На крыльях Сухого На крыльях Сухого

В этом году легендарному конструкторскому бюро Павла Сухого исполняется 80 лет

Популярная механика
Мужская консультация: остеохондроз Мужская консультация: остеохондроз

Разговор о тяжелом и трудноизлечимом заболевании

Maxim
Костюм свободы, равенства и братства Костюм свободы, равенства и братства

Ошибка думать, что революции означают лишь радикальные перемены

Дилетант
Открыть в приложении