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

Комедии, фильмы из детства и «Властелин колец»: как вылечить весеннюю апатию с помощью кино Комедии, фильмы из детства и «Властелин колец»: как вылечить весеннюю апатию с помощью кино

Как хорошее кино может помочь справиться с плохим настроением?

Популярная механика
«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
Употребление картофеля фри связали с ростом риска сахарного диабета Употребление картофеля фри связали с ростом риска сахарного диабета

Регулярное употребление картофеля фри связано с риском сахарного диабета

N+1
Матильда Шнурова: «Петербург — это город, испытывающий тебя» Матильда Шнурова: «Петербург — это город, испытывающий тебя»

Можно ли сегодня создать ресторан «на века»?

Forbes
Познайте себя: выберите фигуру, а мы расскажем, какая профессия вам лучше всего подходит Познайте себя: выберите фигуру, а мы расскажем, какая профессия вам лучше всего подходит

Выберите фигуру и узнайте, в какой области вы могли бы преуспеть

ТехИнсайдер
Для чего смартфону несколько камер? Для чего смартфону несколько камер?

Зачем нужна мультикамерная архитектура и почему смартфоны стали трехглазыми

CHIP
Используем телефон как модем для компьютера или ноутбука Используем телефон как модем для компьютера или ноутбука

Как раздать со смартфона Wi-Fi и подключить телефон как USB-модем?

CHIP
Авиакатастрофа без точного числа жертв: как «Аэрофлот» рассказывает о сгоревшем SSJ 100 Авиакатастрофа без точного числа жертв: как «Аэрофлот» рассказывает о сгоревшем SSJ 100

В результате катастрофы Sukhoi Superjet 100 «Аэрофлота» погиб 41 человек

Forbes
Как открыть ресторан без связей и денег? 15 вопросов Георгию Хвистани, который это сделал Как открыть ресторан без связей и денег? 15 вопросов Георгию Хвистани, который это сделал

А затем основал крупный ресторанный холдинг London Restaurant Group.

Playboy
«Настроения полны пессимизма». Больше половины россиян не ждут скорого завершения кризиса «Настроения полны пессимизма». Больше половины россиян не ждут скорого завершения кризиса

Почти треть россиян считает, что экономические условия в стране плохие

Forbes
Дмитрий Крылов: «Искать борщ в Таиланде? Не про меня» Дмитрий Крылов: «Искать борщ в Таиланде? Не про меня»

Телеведущий Дмитрий Крылов о любви женщин и странностях россиян

StarHit
Выйти за рамки Выйти за рамки

Бывшая участница «ВИА Гры» Миша Романова вернулась как сольная исполнительница

OK!
Проданная миллиардером Рыболовлевым самая дорогая картина мира может подешеветь в 300 раз Проданная миллиардером Рыболовлевым самая дорогая картина мира может подешеветь в 300 раз

Эксперты сомневаются, что картину «Спаситель мира» написал Леонардо да Винчи

Forbes
Как работавшая в Крыму американская компания пережила «русскую весну» и стала маленьким гигантом Forbes Как работавшая в Крыму американская компания пережила «русскую весну» и стала маленьким гигантом Forbes

Американские IT-предприниматели перевезли бизнес в тогда еще украинский Крым

Forbes
Чао, дорогой! Чао, дорогой!

Правда ли, что в Милан летают одни богачи и шопоголики?

Лиза
Секрет успеха «Игры престолов» — в нарушении всех табу Секрет успеха «Игры престолов» — в нарушении всех табу

Почему в XXI веке человечество подсело на жестокое фэнтези HBO

Forbes
Долг платежом красен: на чем можно заработать в мае Долг платежом красен: на чем можно заработать в мае

Ситуация на мировых фондовых рынках выглядит несколько странно

Forbes
Бег по кругу. К чему приведет взлет оптовых цен на топливо Бег по кругу. К чему приведет взлет оптовых цен на топливо

Какова ситуация на российском топливном рынке?

Forbes
Без отпуска, или самые частые ошибки, которые портят все Без отпуска, или самые частые ошибки, которые портят все

Есть обстоятельства, на которые можно повлиять, чтобы провести отпуск мечты

Добрые советы
Хюгге по-русски: можем ли мы освоить датскую науку счастья? Хюгге по-русски: можем ли мы освоить датскую науку счастья?

Из чего складывается хюгге и какому русскому понятию этот термин ближе всего

Psychologies
Чек-лист: 5 шагов, которые стоит сделать перед разводом Чек-лист: 5 шагов, которые стоит сделать перед разводом

Вы уверены, что сделали все возможное для сохранения отношений

Psychologies
Призрак свободы Призрак свободы

Как жители крошечной республики Сан-Марино сохраняют свою независимость

Вокруг света
«Недопустимо, чтобы «Ъ» использовали как сливной бачок». Акционер «Коммерсанта» об увольнении журналистов «Недопустимо, чтобы «Ъ» использовали как сливной бачок». Акционер «Коммерсанта» об увольнении журналистов

Что стало причиной увольнения журналистов «Ъ»

Forbes
В главных ролях В главных ролях

В честь 25-летия Cosmo собрали всех главных редакторов журнала за одним столом

Cosmopolitan
Широта взглядов Широта взглядов

Необходимо подыскать просторный кроссовер при не самом большом бюджете?

АвтоМир
«Мы расстались»: что писать в соцсетях после разрыва «Мы расстались»: что писать в соцсетях после разрыва

Как публичность может навредить или помочь при разрыве

Psychologies
Наша Rasa Наша Rasa

Мы пообщались с лучшей половиной музыкального коллектива Rasa – Дашей Шейк

Maxim
«Победы гражданского общества». Когда протесты в России приводили к результатам «Победы гражданского общества». Когда протесты в России приводили к результатам

Случаи, когда власти меняли свою позицию после протестов

Forbes
Бесстрашные: Собчак и другие звезды, которые не боятся критиковать власть Бесстрашные: Собчак и другие звезды, которые не боятся критиковать власть

Знаменитости, которые позволяют себе критиковать правительство и президента

Cosmopolitan
7 самых частых ошибок парней на первом свидании (она может убежать) 7 самых частых ошибок парней на первом свидании (она может убежать)

«Вредные советы» о том, как исключить возможность второго свидания

Playboy
Открыть в приложении