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

Как подготовиться к беговому марафону, если ты новичок Как подготовиться к беговому марафону, если ты новичок

Какие шаги нужно предпринять начинающему бегуну

Популярная механика
Цена славы Цена славы

Ведущие «Дома-2» откровенно рассказали о кознях и отсутствии личной жизни

StarHit
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
Павел Дуров написал колонку, в которой раскритиковал конкурента Telegram — WhatsApp. Публикуем перевод Павел Дуров написал колонку, в которой раскритиковал конкурента Telegram — WhatsApp. Публикуем перевод

Основатель VKontakte и Telegram жестко раскритиковал WhatsApp и Facebook

Esquire
Самые безумные и правдоподобные теории заговора про римских пап Самые безумные и правдоподобные теории заговора про римских пап

Какие теории заговора про римских пап были самыми безумными?

Maxim
Илья Белов: Илья Белов:

Как блогер Илья Белов заработал миллион подписчиков в Инстаграм

Cosmopolitan
Путь к сердцу Путь к сердцу

Дизайнер Маша Ларина переехала в Турцию три года назад

Seasons of life
Жизнь после измены: каких советов стоит избегать Жизнь после измены: каких советов стоит избегать

Измена — всегда тяжелое испытание для пары

Psychologies
MAXIM посмотрел фильм «Куриоса» об индустрии взрослых развлечений в XIX веке MAXIM посмотрел фильм «Куриоса» об индустрии взрослых развлечений в XIX веке

Куриоса (Curiosa), Франция, режиссер Лу Жене

Maxim
20 самых смешных реакций на 4 серию финального сезона «Игры престолов» 20 самых смешных реакций на 4 серию финального сезона «Игры престолов»

Сеть наполнилась старыми-добрыми смешными твитами про «Игру престолов»

Playboy
Автобусы-монстры и трамваи-убийцы: опыт войны Автобусы-монстры и трамваи-убийцы: опыт войны

Пополнять ряды вооруженных сил призывали машины из повседневной жизни

Популярная механика
15 мыслей Михаила Шишкина 15 мыслей Михаила Шишкина

Обладатель главных русских книжных премий не собирается возвращаться в страну

GQ
Дворцы, алмазы и скакуны: самый полный гид по активам королевы Елизаветы II Дворцы, алмазы и скакуны: самый полный гид по активам королевы Елизаветы II

Как и сколько зарабатывают Елизавета II и члены ее семьи?

Forbes
В зоне особого риска. Как не потерять свои деньги в МФО В зоне особого риска. Как не потерять свои деньги в МФО

Инвестиции в микрофинансовые компании — это большой риск

Forbes
Путешествие в бесконечность: 5 вещей, которые нужно сделать в Азербайджане Путешествие в бесконечность: 5 вещей, которые нужно сделать в Азербайджане

Приготовьтесь плениться очарованием Азербайджана!

Cosmopolitan
Бой Джорджа Клуни: военная сатира «Уловка-22» Бой Джорджа Клуни: военная сатира «Уловка-22»

Рассказываем о первых двух эпизодах мини-сериала от Джорджа Клуни

GQ
Даг Сатцман: «Потребителю нужен бренд, который отражает его ценности» Даг Сатцман: «Потребителю нужен бренд, который отражает его ценности»

Почему важно разграничивать работу и отдых и стоит ли читать бизнес-книги?

GQ
McDonald's откроет рестораны только для доставки. Как это изменит рынок еды? McDonald's откроет рестораны только для доставки. Как это изменит рынок еды?

Крупнейшая в России сеть быстрого питания задумалась над запуском dark kitchen

Forbes
Как найти достоинства в своих недостатках Как найти достоинства в своих недостатках

Отчаяние, безысходность, разочарование — все это отголоски обманутых ожиданий

Psychologies
Качели для инвестора: как заработать на нестабильном рынке Качели для инвестора: как заработать на нестабильном рынке

Инструменты, которые позволяют получать доход и во время падения индексов

Forbes
8 самых красивых актрис кино для взрослых (от Мии Малковой до Саши Грей) 8 самых красивых актрис кино для взрослых (от Мии Малковой до Саши Грей)

В этом списке — самые красивые актрисы взрослых фильмов!

Playboy
15 эпичных сериалов, которые заменят вам «Игру престолов» 15 эпичных сериалов, которые заменят вам «Игру престолов»

Сериалы, которые помогут пережить расставание с «Игрой престолов»

Playboy
На краю земли На краю земли

Архитектор Марсио Коган переделал колониальный дом в Бразилии

AD
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
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
Когда сериалы представляют угрозу для психики Когда сериалы представляют угрозу для психики

Излишне увлекаясь просмотром сериалов, мы рискуем оторваться от реального мира

Psychologies
«Технология гениальна»: почему миллиардер Саид Гуцериев до сих пор верит в блокчейн «Технология гениальна»: почему миллиардер Саид Гуцериев до сих пор верит в блокчейн

Саид Гуцериев рассказал, кто пользуется услугами криптобиржи в Белоруссии

Forbes
Скорость по-американски: как в США спасают культовый гоночный турнир IndyCar Скорость по-американски: как в США спасают культовый гоночный турнир IndyCar

Автогонки IndyCar на протяжении десятилетий были главным гоночным первенством

Forbes
Авиакомпании попросили Минтранс заново проверить Superjet Авиакомпании попросили Минтранс заново проверить Superjet

Sukhoi Superjet 100 будет проверен на соответствие требованиям сертификата

Forbes
Оранжевое настроение Оранжевое настроение

Муся Тотибадзе выпускает дебютный альбом и обещает: «Закачаетесь!»

Vogue
Открыть в приложении