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

Нужно ли пить протеин, чтобы похудеть Нужно ли пить протеин, чтобы похудеть

Может ли протеиновый порошок помочь похудеть?

Популярная механика
Война Марты Война Марты

Интервью с Мартой Козловой, сыгравшей главную роль в фильме «Война Анны»

OK!
Тайна самых древних галактик остается неразрешимой Тайна самых древних галактик остается неразрешимой

Джеймс Уэбб он столкнулся с тайной, которую не удается разрешить до сих пор

ТехИнсайдер
Что интересного будет в Android 10 Q и какие смартфоны получат обновление Что интересного будет в Android 10 Q и какие смартфоны получат обновление

Какие функции будут у Android 10 и когда выйдет новая ОС

CHIP
Насколько вы терпеливый человек? Психологический тест для самопознания Насколько вы терпеливый человек? Психологический тест для самопознания

Выберите свечу и узнайте, насколько вы терпеливы

ТехИнсайдер
Леонардо ДиКаприо и Брэд Питт возродили образ голливудской кинозвезды 1990-х Леонардо ДиКаприо и Брэд Питт возродили образ голливудской кинозвезды 1990-х

Мужественность и безупречность стиля актеров на премьере «Однажды в Голливуде»

GQ
Кольцеплан: самолёт с замкнутым контуром крыла Кольцеплан: самолёт с замкнутым контуром крыла

Самолет с замкнутым контуром крыла летать не может... не может ли?

Популярная механика
«Идеальный момент продавать любой бизнес — на его взлете» «Идеальный момент продавать любой бизнес — на его взлете»

Миллиардер Андрей Андреев — о предстоящем IPO своей группы

Forbes
Бунт пупсиков Бунт пупсиков

Что можно позволять ребенку, а что стоит пресекать

Лиза
Помиритесь с едой, которую себе запрещаете Помиритесь с едой, которую себе запрещаете

Упражнение, которое научит вас есть, не испытывая при этом стыда

Psychologies
Треугольник Менделеева: снова об элементарных периодах Треугольник Менделеева: снова об элементарных периодах

Таблица элементов – одно из изображений, памятных всем со школьного детства

Популярная механика
Скидка закончилась: что делать, если «письмо счастья» опоздало Скидка закончилась: что делать, если «письмо счастья» опоздало

Разбираемся, как теперь вернуть дисконт, если «письмо счастья» опоздало

РБК
Не то слово. 5 чисто женских приемов в деловой переписке Не то слово. 5 чисто женских приемов в деловой переписке

Женские правила деловой переписки не имеют ничего общего с мужскими

Forbes
Правнук Суворова Правнук Суворова

Нередко одна атрибуция помогает затем совершить новые открытия

Дилетант
Информация к размышлению Информация к размышлению

Регулярный просмотр новостных лент и прочие цифровые радости признаны болезнью

Cosmopolitan
Не все коту Масленица Не все коту Масленица

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

Cosmopolitan
Командир пилотажной группы «Русские витязи» Сергей Щеглов о своей профессии Командир пилотажной группы «Русские витязи» Сергей Щеглов о своей профессии

Летчики российских пилотажных групп для большинства из нас настоящие небожители

Популярная механика
Злость: выражать нельзя подавлять? Злость: выражать нельзя подавлять?

Мы часто боимся выражать злость и проявлять гнев в близких отношениях

Psychologies
На китайской тяге: взлет биткоина обеспечили пользователи из КНР На китайской тяге: взлет биткоина обеспечили пользователи из КНР

Криптовалюта выступает средством защиты активов для китайцев

Forbes
Предшественники «Ауруса»: как в России сочиняли лимузин для правительства Предшественники «Ауруса»: как в России сочиняли лимузин для правительства

Первый лимузин в истории современной России не мог появиться из ниоткуда...

Maxim
Почему многозадачность — главный враг успеха на работе Почему многозадачность — главный враг успеха на работе

Как оставаться продуктивным на работе, продолжая использовать высокие технологии

Forbes
Следуй за мной Следуй за мной

О чем бы писал Пушкин и какие места советовал посетить, если бы был блогером

Лиза
Рассуждай экологично Рассуждай экологично

Быть экофрендли – это не только модно, этично и полезно, но и выгодно

Cosmopolitan
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
Как улучшить цвет зубов: 7 советов и 8 классных товаров в помощь Как улучшить цвет зубов: 7 советов и 8 классных товаров в помощь

Кто не хочет иметь «улыбку на миллион долларов»?

Playboy
На два голоса На два голоса

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

Seasons of life
Как в домашних условиях увидеть субатомные частицы Как в домашних условиях увидеть субатомные частицы

Как увидеть частицы, образующиеся при радиоактивном распаде

Популярная механика
Как мутирует человечество на Марсе: мнение ученых Как мутирует человечество на Марсе: мнение ученых

Колонизация Марса - одно из перспективнейших направлений космической отрасли

Популярная механика
Круче камикадзе: таранные самолеты Круче камикадзе: таранные самолеты

Истребитель, предназначенный для уничтожения самолета противника таранным ударом

Популярная механика
Человек с большой буквы X Человек с большой буквы X

Майкл Фассбендер рассказал о новых точках притяжения

GQ
Открыть в приложении