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

Мужчины никому не интересны: ученые изучили аудиторию приложений для знакомств и пришли к неутешительным выводам Мужчины никому не интересны: ученые изучили аудиторию приложений для знакомств и пришли к неутешительным выводам

Почему в интернете мужчины получают меньше внимания, чем девушки?

Популярная механика
MAXIM рецензирует «Золотую перчатку». Возможно, самый жуткий фильм о маньяке всех времен MAXIM рецензирует «Золотую перчатку». Возможно, самый жуткий фильм о маньяке всех времен

Рецензия на фильм «Золотая перчатка»

Maxim
Потепление не смогло заменить диатомовые водоросли динофлагеллятами Потепление не смогло заменить диатомовые водоросли динофлагеллятами

Почему динофлагелляты они не стали преобладать над диатомовыми водорослями

N+1
Стоит ли носить яркие костюмы так, как это делает Дональд Гловер? Стоит ли носить яркие костюмы так, как это делает Дональд Гловер?

Подружись со своим внутренним Childish Gambino

GQ
Человечество Человечество

Обнадеживающая история

kiozk originals
Как работать с людьми, которых ты ненавидишь: основные правила и советы Как работать с людьми, которых ты ненавидишь: основные правила и советы

Пора узнать, что делать, когда конфликтов на работе не избежать

Playboy
Слишком правильный Слишком правильный

Певец Сергей Лазарев – о мамином воспитании и собственном отцовстве

Домашний Очаг
Производство талантов Производство талантов

Не надо копировать Кремниевую долину

РБК
Ирина Забияка: Любовь – это умение вовремя промолчать Ирина Забияка: Любовь – это умение вовремя промолчать

«Лиза» узнала, что нового в жизни солистки группы «ЧИЛИ»

Лиза
Весна не для всех Весна не для всех

Как работает машина репрессий в слабом государстве

Русский репортер
Цифровая няня. Как правильно общаться с умными игрушками Цифровая няня. Как правильно общаться с умными игрушками

Цифровые помощники успели стать частью мира не только взрослых, но и детей

Forbes
Прогулка по истории Прогулка по истории

Для умиротворенного уик-энда Сенигаллия подходит идеально

Quattroruote
Крутой перец Крутой перец

В школе Сергей Астахов зарабатывал на музыкальные инструменты прополкой грядок

StarHit
Духовная брань. Где строительство храмов приводило к скандалам Духовная брань. Где строительство храмов приводило к скандалам

Екатеринбургский конфликт для России типичен

Forbes
Сделай сам Сделай сам

Нюша эффектно вернулась на сцену после непродолжительного декретного отпуска

OK!
В МГУ сделали искусственную кожу из наноёршиков В МГУ сделали искусственную кожу из наноёршиков

Команда учёных исследовала параметры биосовместимых самоорганизующихся полимеров

Популярная механика
Бумажка вместо навыков: почему онлайн-образование не подготовит лидеров будущего Бумажка вместо навыков: почему онлайн-образование не подготовит лидеров будущего

Онлайн-курсы воспитывают людей с искаженным представлением о профессионализме

Forbes

Отрывок из цикла "Моя борьба"» Уве Кнаусгора

Esquire
8 способов улучшить навыки общения 8 способов улучшить навыки общения

Как найти общий язык и с рабочим, и с миллиардером, и с нобелевским лауреатом

Psychologies
10 сериалов и телефильмов, которые нужно смотреть в мае 10 сериалов и телефильмов, которые нужно смотреть в мае

В подборке мая — красавчик Зак Эфроня, сериал о Чернобыле и черная комедия Клуни

Esquire
8 профессий, которые повышают риск возникновения рака (даже механик) 8 профессий, которые повышают риск возникновения рака (даже механик)

Профессии, которые связаны с постоянным негативным воздействием на организм

Playboy
Мы теряем мозг: выживает глупейший Мы теряем мозг: выживает глупейший

Почему в течение 30 000 лет мозг homo sapiens постоянно теряет в весе?

Популярная механика
Вот наши любимые фильмы-победители на «Кинотавре» Вот наши любимые фильмы-победители на «Кинотавре»

Уже 30 лет на «Кинотавре» выбирают главные киноленты страны

GQ
На Alfa Future People впервые появится транс-сцена На Alfa Future People впервые появится транс-сцена

Alfa Future People теперь одно из главных событий года в транс-музыке

Cosmopolitan
Почему гендиректор российского Metro Cash & Carry досрочно покидает пост Почему гендиректор российского Metro Cash & Carry досрочно покидает пост

Джери Калмис досрочно уступит кресло гендиректора Мартину Шумахеру

Forbes
Как снимали панораму более века назад Как снимали панораму более века назад

История развития панорамной съемки знала свои триумфы и поражения

Популярная механика
Бороться, бежать, замереть: от чего зависит наше поведение в чрезвычайной ситуации Бороться, бежать, замереть: от чего зависит наше поведение в чрезвычайной ситуации

От чего зависит наша реакция на опасность и как предугадать свои действия при ЧП

Forbes
Угрозы и обвинения Хенрика Якобсена: сочетание ужасного с обыденным Угрозы и обвинения Хенрика Якобсена: сочетание ужасного с обыденным

Искусство Хенрика Пленге Якобсена может навлечь на вас целый рой печальных дум

Популярная механика
Нужно ли переустанавливать Windows, если компьютер стал тормозить? Нужно ли переустанавливать Windows, если компьютер стал тормозить?

Компьютер стал работать так медленно, что это уже раздражает?

CHIP
Человек и пароход Человек и пароход

У виллы Мезон Берто началась новая жизнь

AD
Открыть в приложении