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

Музыкальная эстетика заводов от саунд-дизайнеров: как записать чистый звук машины Музыкальная эстетика заводов от саунд-дизайнеров: как записать чистый звук машины

Кто такие саунд-дизайнеры и что такое сонорные объекты?

Популярная механика
9 алкогольных коктейлей, которые стоит попробовать хотя бы раз в жизни 9 алкогольных коктейлей, которые стоит попробовать хотя бы раз в жизни

Коктейли — это целая культура

Playboy
Химики надышали аммиака в микрокапли воды Химики надышали аммиака в микрокапли воды

Что они представляют собой заряженные частицы, детектируемые с микрокаплями воды

N+1
Званый ужас Званый ужас

Антонина Козлова о том, как выстоять, когда все против тебя

Cosmopolitan
Почему женщины бегают к тарологам в 30, а мужчины верят в теории заговора после 50 лет Почему женщины бегают к тарологам в 30, а мужчины верят в теории заговора после 50 лет

Почему женщины склонны впадать в эзотерику в молодом возрасте, а мужчины в 50

Psychologies
Сериал «Слишком стар, чтобы умереть молодым» — набор медленных видеоэссе, которые можно смотреть в любом порядке (и нужно посмотреть точно) Сериал «Слишком стар, чтобы умереть молодым» — набор медленных видеоэссе, которые можно смотреть в любом порядке (и нужно посмотреть точно)

Esquire рассказывает про новый гипнотизирующий сериал

Esquire
Роберт Семенов Роберт Семенов

Интервью с фронтовиком и блокадником Робертом Семеновым

Собака.ru
Новый самолет — как младенец, которого нельзя оставлять без присмотра Новый самолет — как младенец, которого нельзя оставлять без присмотра

В чем причины катастрофы и технические проблемы «Суперджетов»

СНОБ
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
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
Trump Tower от друзей Путина. Кто должен был дать на высотку в Москве $500 млн и сколько мог заработать Трамп Trump Tower от друзей Путина. Кто должен был дать на высотку в Москве $500 млн и сколько мог заработать Трамп

Как выборы помешали Дональду Трампу построить в Москве самый высокий небоскреб

Forbes
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
Как калифорнийский единорог с участием Чубайса хочет заменить Солнце Как калифорнийский единорог с участием Чубайса хочет заменить Солнце

Калифорнийский стартап TAE привлек $600 млн на разработку термоядерного реактора

Forbes
Как понять, что вы тот самый токсичный человек, которого все избегают Как понять, что вы тот самый токсичный человек, которого все избегают

Как понять, что токсичный человек — вы сами

Psychologies
На два голоса На два голоса

Эта тбилисская кВартиНа — мечта о переезде в небольшой южный город насовсем

Seasons of life
Omega перевыпустили часы Speedmaster Omega перевыпустили часы Speedmaster

Швейцарский бренд снова представил модель, когда-то побывавшую в космосе

Esquire
От Монеточки до Головина: звезды в рейтинге Forbes «30 до 30» От Монеточки до Головина: звезды в рейтинге Forbes «30 до 30»

Знаменитости — участники рейтинга Forbes «30 до 30»

Forbes
Неужели теперь все хотят одеваться как французы? Неужели теперь все хотят одеваться как французы?

«Парижский шик» десятилетиями преследует женщин, а теперь добрался и до мужчин

GQ
Производство талантов Производство талантов

Не надо копировать Кремниевую долину

РБК
Писатель Сергей Кумыш — о том, как прошла гастроэкспедиция IKRA Explore Писатель Сергей Кумыш — о том, как прошла гастроэкспедиция IKRA Explore

Писатель Сергей Кумыш отправился в гастрономическую экспедицию IKRA Explore

РБК
Тяжелые бомбардировщики Третьего Рейха Тяжелые бомбардировщики Третьего Рейха

Тяжелые бомбардировщики Третьего рейха остались в тени истории

Популярная механика
Первый советский АВАКС: Ту-126 Первый советский АВАКС: Ту-126

Ровно 60 лет назад в СССР начались работы по созданию Ту-126

Популярная механика
«Это не мой стиль». Матвиенко опровергла причастность к увольнению журналистов из «Коммерсанта» «Это не мой стиль». Матвиенко опровергла причастность к увольнению журналистов из «Коммерсанта»

Матвиенко заявила, что не имеет отношения к увольнению журналистов «Коммерсанта»

Forbes
Почему коллекционеры так ценят часы с вечным календарем? Почему коллекционеры так ценят часы с вечным календарем?

Например, потому, что они проработают дольше, чем вы проживете

GQ
Чечилия Бартоли. Рыцарь в дирндле Чечилия Бартоли. Рыцарь в дирндле

Чечилия Бартоли на сцене уже тридцать два года, но удивлять не перестает

СНОБ
9 простых истин, которые помогут вам в плохие дни 9 простых истин, которые помогут вам в плохие дни

Когда выдастся неудачный день, просто напомните себе одну из простых истин

Psychologies
У Канье Уэста очень странные ботинки (или это все-таки носки?) У Канье Уэста очень странные ботинки (или это все-таки носки?)

Канье Уэст не может не произвести фурор своим внешним видом

GQ
Игра престолов Игра престолов

Выставка Salone del Mobile.Milano стала чем-то большим, чем смотр достижений

Grazia
25 слайдов на $70 млрд: презентация, из которой вырос бизнес Uber 25 слайдов на $70 млрд: презентация, из которой вырос бизнес Uber

Исторический питч 2008 года: как основатели Uber видели перспективы стартапа?

Forbes
Оценка «прилично» Оценка «прилично»

Наши коллеги из британского «Татлера» пишут новые правила светского этикета

Tatler
Открыть в приложении