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

Как понять женщину: 5 книг, которые помогут разобраться в устройстве женской психологии Как понять женщину: 5 книг, которые помогут разобраться в устройстве женской психологии

Книги, которые помогут погрузиться во внутренний мир женщины и лучше понять его

Популярная механика
«Есть ситуации, когда невозможно молчать». Александр Горбунов рассказал, как создал «Сталингулаг» «Есть ситуации, когда невозможно молчать». Александр Горбунов рассказал, как создал «Сталингулаг»

Александр Горбунов признался, что он действительно автор блога «Сталингулаг»

Forbes
Когда медицина перестает быть бумажной: как Москва лечит людей и спасает деревья Когда медицина перестает быть бумажной: как Москва лечит людей и спасает деревья

Как электронная медицина спасает сотни деревьев?

Правила жизни
Легенда о Чернобыльском «эксперименте»: что на самом деле произошло на АЭС и зачем в СССР соврали о причине катастрофы, предсказанной конструкторами Легенда о Чернобыльском «эксперименте»: что на самом деле произошло на АЭС и зачем в СССР соврали о причине катастрофы, предсказанной конструкторами

6 мая 2019 года канал НВО начал показ сериала «Чернобыль»

Esquire
Стесняюсь спросить: как распознать болезнь Альцгеймера? Стесняюсь спросить: как распознать болезнь Альцгеймера?

Альцгеймер: как распознать на ранних этапах и встречается ли он у молодых?

Правила жизни
Настоящая магия Настоящая магия

Легендарный «Дозор» Сергея Лукьяненко выходит на большую сцену

OK!
Веселая семейка Веселая семейка

Экстравагантная мадридская квартира — дело рук мамы четверых детей

AD
Берите интернет с собой: 5 надежных 4G-роутеров Берите интернет с собой: 5 надежных 4G-роутеров

Лучшие Wi-Fi-роутеры с поддержкой 4G

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
11 самых ожидаемых сериалов июня: зомби, вампиры и дед Супермена 11 самых ожидаемых сериалов июня: зомби, вампиры и дед Супермена

От деда Супермена и зомби-хоррора до феминистской антиутопии

Playboy
Разбор последней серии «Игры престолов», или несколько слов в защиту сценаристов Разбор последней серии «Игры престолов», или несколько слов в защиту сценаристов

Пришло время проститься с сериалом, с которым мы прожили восемь лет

Esquire
Кто такая Тара Разави, без которой A$AP Rocky, Билли Айлиш и Tyler, the Creator не сняли бы ваши любимые клипы Кто такая Тара Разави, без которой A$AP Rocky, Билли Айлиш и Tyler, the Creator не сняли бы ваши любимые клипы

Откуда взялась Тара Разави и почему вы о ней, скорее всего, не знаете

Esquire
Как быть хорошими родителями для подростка Как быть хорошими родителями для подростка

Удивительные вещи происходят иной раз с родителями

Psychologies
«Ты не достроил на песке»: игры для развития речи ребенка «Ты не достроил на песке»: игры для развития речи ребенка

Основная деятельность ребенка дошкольного возраста — игра

Psychologies
Дом Блэкаут: один из самых страшных аттракционов в мире Дом Блэкаут: один из самых страшных аттракционов в мире

Эксперимент, призванный нащупать, где проходят границы человеческого страха

Cosmopolitan
Экс-партнер Трампа хотел попросить у Ротенбергов до $500 млн на Trump Tower в Москве Экс-партнер Трампа хотел попросить у Ротенбергов до $500 млн на Trump Tower в Москве

Бизнесмен Феликс Сейтер хотел привлечь $400-500 млн инвестиций на Trump Tower

Forbes
Создатели «Игры престолов» объяснили появление стаканчика Starbucks в четвертой серии Создатели «Игры престолов» объяснили появление стаканчика Starbucks в четвертой серии

«Латте был ошибкой. Дейенерис заказывала травяной чай», — пошутили продюсеры

Esquire
Правило № 42: Как вырастить лидера Правило № 42: Как вырастить лидера

Коуч Алексей Ситников учит планировать высокий полет для всей семьи

Tatler
«Забыв телефон дома, я поняла, что у меня проблема» «Забыв телефон дома, я поняла, что у меня проблема»

Оставить дома смартфон — кошмар человека XXI века

Psychologies
Светлана Зейналова: «Когда плохо, иду на ручки» Светлана Зейналова: «Когда плохо, иду на ручки»

Ведущая «Доброго утра» рассказала о гражданском браке и эмоциональном характере

StarHit
Мисс президент Мисс президент

Поговорили с Шарлиз Терон о правилах президентской гонки и о материнстве

Cosmopolitan
Производство талантов Производство талантов

Не надо копировать Кремниевую долину

РБК
У мозга нет гендера: кто и зачем убеждает нас в обратном У мозга нет гендера: кто и зачем убеждает нас в обратном

Миф о биологических различиях мужского и женского мозга

Psychologies
Пластик: от простого к сложному Пластик: от простого к сложному

Семь разновидностей пластика, которые преобразили мир привычных вещей

Дилетант
На чужой территории На чужой территории

Сравнительный тест Toyota Corolla и Hyundai Elantra

АвтоМир
Тред мая: психотерапевтические частушки Тред мая: психотерапевтические частушки

Что может быть дешевле и эффективней, чем бездушный живой психотерапевт?

Maxim
На краю земли На краю земли

Архитектор Марсио Коган переделал колониальный дом в Бразилии

AD
Призрачные намеки Призрачные намеки

Концепт Nissan IMq четко указывает на некоторые детали внешности Qashqai

Quattroruote
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
Оптовые цены на бензин выросли на 25% за месяц. Что теперь будет с ценами на АЗС? Оптовые цены на бензин выросли на 25% за месяц. Что теперь будет с ценами на АЗС?

Рост цен на АЗС нам не грозит

Forbes
Открыть в приложении