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

Сексуальные привычки животных: 5 самых необычных способов оплодотворения в дикой природе Сексуальные привычки животных: 5 самых необычных способов оплодотворения в дикой природе

Самые странные способы оплодотворить свою вторую половинку в животном мире

Популярная механика
Скачок «Черной пантеры»: корейский супертанк Скачок «Черной пантеры»: корейский супертанк

27 мая южнокорейской армии переданы первые два танка К2 Black Panther

Популярная механика
Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев

Генетики проанализировали ДНК больше ста представителей группы рауте

N+1
Перехват: секреты и тайны спецслужб США Перехват: секреты и тайны спецслужб США

Подлинные жемчужины рассекреченных архивов Агенства национальной безопасности

Популярная механика
Кто особенно склонен к изменам: 3 ключевые психологические черты, подталкивающие к неверности Кто особенно склонен к изменам: 3 ключевые психологические черты, подталкивающие к неверности

Почему некоторые люди изменяют, а другие — нет?

Psychologies
Кто круче? Звёздные дочери и их мамы, которые выглядят как сестры Кто круче? Звёздные дочери и их мамы, которые выглядят как сестры

Некоторым девушкам говорят, что они выглядят как старшие сестры своих дочерей

Cosmopolitan
Конкурент Revolut с эстонскими корнями стал самым дорогим финтех-стартапом Европы Конкурент Revolut с эстонскими корнями стал самым дорогим финтех-стартапом Европы

Сервис денежных переводов TransferWise оценен в $3,5 млрд

Forbes
Секс на первых свиданиях: влияет ли это на будущие отношения Секс на первых свиданиях: влияет ли это на будущие отношения

Блогер Лиззи Смит считает, что секс на первых свиданиях влияет на отношения

Psychologies
Заверните с собой Заверните с собой

Стефан Брайтвизер обокрал двести музеев

GQ
Дым отечества Дым отечества

Сын Михаила Фридмана не избалован семейным теплом и деньгами

Forbes
«Все мы умираем детьми». Памяти Владимира Шарова «Все мы умираем детьми». Памяти Владимира Шарова

Режиссер Владимир Мирзоев посвятил своему другу Владимиру Шарову мемуарный очерк

СНОБ
Человек без кожи. Почему мода переживает кризис доверия Человек без кожи. Почему мода переживает кризис доверия

Потребители все больше интересуются тем, из чего сделана их одежда

Forbes
Кроссовки дня: кроссовки Nike VaporMax, которые выглядят наивно, но хотят их все модники мира Кроссовки дня: кроссовки Nike VaporMax, которые выглядят наивно, но хотят их все модники мира

Продолжаем рассказывать об интересных кроссовочных релизах

Esquire
Летающий паровоз: самолет с паровым двигателем Летающий паровоз: самолет с паровым двигателем

Первый паролет успешно взлетел лишь в 1933 году

Популярная механика
«Неприятности начались с самого начала»: мультимиллионер Сергей Саркисов о своем первом фильме «Неприятности начались с самого начала»: мультимиллионер Сергей Саркисов о своем первом фильме

Сергей Саркисов рассказал, почему решил снять полнометражный фильм

Forbes
Спортивный блогер Евгений Савин: «Футбол редко вызывает безразличие» Спортивный блогер Евгений Савин: «Футбол редко вызывает безразличие»

Евгений Савин рассказал почему никогда не станет детским тренером

GQ
Сериал «Слишком стар, чтобы умереть молодым» — набор медленных видеоэссе, которые можно смотреть в любом порядке (и нужно посмотреть точно) Сериал «Слишком стар, чтобы умереть молодым» — набор медленных видеоэссе, которые можно смотреть в любом порядке (и нужно посмотреть точно)

Esquire рассказывает про новый гипнотизирующий сериал

Esquire
Рояль в кустах Рояль в кустах

Сэр Элтон Джон — не только поп-идол, но и икона стиля

Vogue
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
Среда обитания Среда обитания

Как рождается концепция зеленого пространства и как она воплощается в жизнь

Домашний Очаг
Поднимись с дивана Поднимись с дивана

Двухэтажный пентхаус с террасой и видом на море — дом дизайнера Махмуда Кефели

Seasons of life
Когда актеры были большими: «Однажды в Голливуде» Квентина Тарантино Когда актеры были большими: «Однажды в Голливуде» Квентина Тарантино

На Каннском кинофестивале прошла премьера самого ожидаемого авторского фильма

Forbes
Играй, гармонь! Играй, гармонь!

Юморист Николай Бандурин – о мечте Задорнова и восстановлении дома после пожара

StarHit
Ведущий UX-дизайнер Google — о московском метро, будущем и панке Ведущий UX-дизайнер Google — о московском метро, будущем и панке

«РБК Стиль» поговорил с Бертоном Растом

РБК
Что такое экотуризм, спасет ли он планету и что под силу каждому из нас Что такое экотуризм, спасет ли он планету и что под силу каждому из нас

Ликбез Ливии Ферт по осознанным путешествиям

Vogue
Майкл Фассбендер: «Когда тебе за 40, самое время осваивать что-то новое» Майкл Фассбендер: «Когда тебе за 40, самое время осваивать что-то новое»

Выяснили у Майкла Фассбендера, каково ему прощаться с героем франшизы «Люди Икс»

Cosmopolitan
В главных ролях В главных ролях

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

Cosmopolitan
Всё, что известно о следующем четвертом сезоне мультисериала Рик и Морти Всё, что известно о следующем четвертом сезоне мультисериала Рик и Морти

Самый культовый фантастический мультсериал наших дней будет продолжен

Maxim
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
В чем пойти на свадьбу: 38 беспроигрышных образов В чем пойти на свадьбу: 38 беспроигрышных образов

Чем удивить друзей и родственников на свадьбе?

Cosmopolitan
Открыть в приложении