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

Стоит ли бояться применения искусственного интеллекта в медицинской диагностике Стоит ли бояться применения искусственного интеллекта в медицинской диагностике

Что такое ИИ и как он применяется в медицинской диагностике?

Популярная механика
Как попасть под амнистию: три простых способа Как попасть под амнистию: три простых способа

Какие льготы предлагает новый этап амнистии капиталов

Forbes
Не только Безос и Брэнсон: какие компании хотят отправлять в космос туристов Не только Безос и Брэнсон: какие компании хотят отправлять в космос туристов

В космотуризме есть место для 20 проектов, считает основатель Virgin Galactic

VC.RU
Andaz дебютирует в Вене Andaz дебютирует в Вене

Корпорация Hyatt объявила об открытии первого отеля бренда Andaz в Австрии

Cosmopolitan
5 ключей к разумному оптимизму 5 ключей к разумному оптимизму

Как видеть в жизни хорошее, не вступая в противоречие со здравым смыслом

Psychologies
Как сказать партнеру о том, что вы хотите развестись Как сказать партнеру о том, что вы хотите развестись

Как признаться человеку в том, что вы решили с ним расстаться

Psychologies
Авиакомпании попросили Минтранс заново проверить Superjet Авиакомпании попросили Минтранс заново проверить Superjet

Sukhoi Superjet 100 будет проверен на соответствие требованиям сертификата

Forbes
Обратная связь Обратная связь

Уже 30 лет на «Кинотавре» выбирают главные фильмы страны

GQ
Прогноз на один тур Прогноз на один тур

Социологи оценили шансы 16 глав регионов на победу в сентябрьских выборах

РБК
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
Феномен лидерства: что поможет достичь успеха Феномен лидерства: что поможет достичь успеха

Может ли каждый стать лидером и какие качества нужно для этого развить

Psychologies
Кто они – пилоты воздушных шаров? Интервью в пять утра на высоте 100 метров над землей Кто они – пилоты воздушных шаров? Интервью в пять утра на высоте 100 метров над землей

Помимо душевной беседы, внутри еще очень много фото

Playboy
Близкий друг принца Гарри оправдал его за «побеги» от Меган Маркл и Арчи Близкий друг принца Гарри оправдал его за «побеги» от Меган Маркл и Арчи

Герцог Сассекский после рождения первенца уже в третий раз покидает супругу

Cosmopolitan
Всевидящее око: как стартап Diffbot собрал в Сети триллион фактов и обошел Google Всевидящее око: как стартап Diffbot собрал в Сети триллион фактов и обошел Google

Поисковик, который умеет анализировать разбросанную по интернету информацию

Forbes
Сколько камер нужно смартфону? Сколько камер нужно смартфону?

Отвечаем на вопрос, действительно ли вам нужны шесть объективов

GQ
В сквере ждут перемен. Какая связь между протестами в Екатеринбурге и конкурсом «Голос. Дети» В сквере ждут перемен. Какая связь между протестами в Екатеринбурге и конкурсом «Голос. Дети»

Новое поколение будет преподносить власти сюрпризы в самых неожиданных сферах

СНОБ
Джессика Честейн Джессика Честейн

Джессика Честейн из реального мира она попала в фантастический сон

Elle
Самые непредсказуемые фильмы Каннского фестиваля: от Гаспара Ноэ до пародии на “Черное зеркало” Самые непредсказуемые фильмы Каннского фестиваля: от Гаспара Ноэ до пародии на “Черное зеркало”

В эту подборку попали фильмы, которые притворяются жанровым кино

Esquire
План расслабления на день: три лайфхака для идеальной работоспособности План расслабления на день: три лайфхака для идеальной работоспособности

Те, кто умеет расслабляться, выполняют творческие задачи более эффективно

Psychologies
Почему так трудно бросить партнера, который плохо с нами обращается? Почему так трудно бросить партнера, который плохо с нами обращается?

Поведение тех, кто терпит издевательства над собой, может казаться абсурдом

Psychologies
Желтые страницы Желтые страницы

Семидесятиметровая квартира с желтыми стенами

AD
Вам не нужен драйв — вам нужно терпение Вам не нужен драйв — вам нужно терпение

Мы часто забываем о качестве, без которого не достигнуть успеха — о терпении

Psychologies
Детокс: чем так полезно сезонное очищение организма Детокс: чем так полезно сезонное очищение организма

Красота начинается с вашей тарелки

Psychologies
Доходность до 466%. Сколько заработали инвесторы в криптовалюту с начала года Доходность до 466%. Сколько заработали инвесторы в криптовалюту с начала года

Самая популярная криптовалюта биткоин только в мае подорожала почти на 100%

Forbes
15 мыслей Михаила Шишкина 15 мыслей Михаила Шишкина

Обладатель главных русских книжных премий не собирается возвращаться в страну

GQ
Дальний Восток все дальше от власти Дальний Восток все дальше от власти

Социологи ФОМа выявили регионы с самым низким рейтингом президента

РБК
Сказка о мертвой царевне Сказка о мертвой царевне

ЗОЖ — прошлый век, теперь жить хочется не просто долго, а вечно

Tatler
8 приложений, которые пригодятся вашим мамам и бабушкам 8 приложений, которые пригодятся вашим мамам и бабушкам

Несколько простых приложений, которые наверняка будут интересны нашим родителям

CHIP
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
Бизнес на колесиках. Производитель чемоданов из рейтинга стартапов Forbes стал единорогом Бизнес на колесиках. Производитель чемоданов из рейтинга стартапов Forbes стал единорогом

Производитель пластиковых чемоданов Away был оценен в $1,4 млрд

Forbes
Открыть в приложении