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

Ткани со сверхвозможностями: материалы настоящего и будущего Ткани со сверхвозможностями: материалы настоящего и будущего

Культ тканей из природных волокон сменился восторгом от синтетических тканей

Популярная механика
“Тайная жизнь” Терренса Малика — трехчасовая проповедь о добре и зле, от которой становится не по себе “Тайная жизнь” Терренса Малика — трехчасовая проповедь о добре и зле, от которой становится не по себе

"Тайная жизнь" — история реального фермера, который отказался воевать за Гитлера

Esquire
Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью

Генетические факторы отвечают за 70 процентов плача

N+1
На два голоса На два голоса

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

Seasons of life
Психология ожиданий: как наши прогнозы формируют реальность Психология ожиданий: как наши прогнозы формируют реальность

Что такое ожидания и почему они имеют над тобой такую власть

VOICE
Не боится Вирджинии Вулф Не боится Вирджинии Вулф

Англичанке Джемме Артертон черт не брат

Vogue
Если бы на Марсе были города Если бы на Марсе были города

Оман — это пустыня, оазисы на берегах высохших рек и бесконечные пляжи

Seasons of life
Балет о Габриэль Шанель и еще пять спектаклей июня Балет о Габриэль Шанель и еще пять спектаклей июня

Светлана Захарова в Большом театре, «Нэнси» Ивана Вырыпаева в «Современнике»

Vogue
Правила жизни Боно Правила жизни Боно

Музыкант, Дублин, Ирландия, 59 лет

Esquire
«Джон Уик 3» – отлично поставленная хореография перестрелок «Джон Уик 3» – отлично поставленная хореография перестрелок

Посмотрели балет с черным киллером в главной роли

GQ
«Пустяки, дело житейское» «Пустяки, дело житейское»

Мое интервью с главой «Союзмультфильма»

StarHit
Миллиардеры Нисанов и Илиев потратили €5 млн на «цветочную флотилию» для Москвы-реки Миллиардеры Нисанов и Илиев потратили €5 млн на «цветочную флотилию» для Москвы-реки

Владельцы гостиницы «Украина» и ТЦ «Европейский» купили 10 речных трамвайчиков

Forbes
Уроки китайского: как КНР стала заповедником единорогов Уроки китайского: как КНР стала заповедником единорогов

Китай в 2018 году обогнал США по количеству стартапов с оценкой $1 млрд

Forbes
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
Вот чемпионы главных европейских футбольных лиг Вот чемпионы главных европейских футбольных лиг

Главные триумфаторы европейских чемпионатов

GQ
Умножить на шесть? Умножить на шесть?

ГИБДД хочет серьезно ужесточить наказание за превышение скорости на 20-40 км/ч

АвтоМир
Как студия дочери Руперта Мердока покорила Snapchat и собирается покорить ТВ Как студия дочери Руперта Мердока покорила Snapchat и собирается покорить ТВ

Студия дочери медиамагната Руперта Мердока Элизабет, знает, как увлечь зрителя

Forbes
«Уловка-22» — антивоенный сериал Джорджа Клуни, который притворяется абсурдистской комедией «Уловка-22» — антивоенный сериал Джорджа Клуни, который притворяется абсурдистской комедией

Главные герои — служащие ВВС США — пытаются убежать от войны, но не выходит

Esquire
Как стареть так же красиво, как Джордж Клуни? Как стареть так же красиво, как Джордж Клуни?

Что делать, чтобы доказать всем окружающим: зрелость – это красиво

GQ
«Кому он нужен с тремя детьми и женой»: Оксана Самойлова о ревности к Джигану «Кому он нужен с тремя детьми и женой»: Оксана Самойлова о ревности к Джигану

Супруга рэпера Джигана откровенно рассказала о своих взаимоотношениях с мужем

Cosmopolitan
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
10 признаков «дорогой» девушки: что быстро сделает тебя ухоженной 10 признаков «дорогой» девушки: что быстро сделает тебя ухоженной

Признаки ухоженной девушки

Cosmopolitan
Как Как

Главная достопримечательность Камчатки видна еще до приземления в аэропорту

Популярная механика
5 вопросов, на которые надо ответить, прежде чем съезжаться с девушкой 5 вопросов, на которые надо ответить, прежде чем съезжаться с девушкой

Потому что мотивация «так будет дешевле квартиру снимать» — так себе

Playboy
Цифровая молодежь Цифровая молодежь

Геворк Вермишян о новом поколении, будущем телекома и «законе Яровой»

Forbes
Беспроводные наушники: 10 лет прогресса Беспроводные наушники: 10 лет прогресса

Беспроводные наушники с каждым годом становятся все более удобными

Популярная механика
Не все коту Масленица Не все коту Масленица

Любая из нас может услышать «Не знаю, готов ли я к серьезным отношениям»

Cosmopolitan
Эффект страуса: почему мы прячемся от проблем Эффект страуса: почему мы прячемся от проблем

Склонность забывать о важных делах — не что иное как защитный механизм

Psychologies
Кирилл Рихтер для Esquire исполняет композиции из сольного альбома Chronos и комментирует их Кирилл Рихтер для Esquire исполняет композиции из сольного альбома Chronos и комментирует их

Кирилл Рихтер — один из самых молодых инструментальных композиторов в России

Esquire
Как Cartier Tank стали культовыми часами, которые носят уже 100 лет Как Cartier Tank стали культовыми часами, которые носят уже 100 лет

Между прочим, на создание этой модели мастеров действительно вдохновил танк

GQ
Открыть в приложении